在UART通信时，波特率设置为9600Baud和115200Baud时，发送1个字节需要的时间分别是多少。

在UART通信中，波特率表示每秒钟可以传输的比特数。因此，发送1个字节需要的时间可以通过以下公式计算：

发送时间 = 字节数 * 10 / 波特率

其中，字节数为1，10是由于每个字节传输需要10个bit（起始位、数据位、校验位和停止位）。

当波特率为9600Baud时，发送1个字节需要的时间为：

发送时间 = 1 * 10 / 9600 = 1.04 ms

当波特率为115200Baud时，发送1个字节需要的时间为：

发送时间 = 1 * 10 / 115200 = 87.01 us

因此，当波特率为115200Baud时，发送1个字节的时间比波特率为9600Baud时短很多。

相关问题

用verilog写一个uart程序，波特率115200

以下是一个简单的Verilog UART程序，波特率为115200：

module uart (
    input clk,
    input reset,
    input rx,
    output tx
);

parameter BAUD_RATE = 115200;

reg [7:0] data;
reg [7:0] shift_reg;
reg [3:0] bit_count;

reg tx_busy;
reg rx_idle;
reg tx_enable;

reg [15:0] divisor;
reg [3:0] divisor_count;

assign tx = tx_busy ? shift_reg[0] : 1'b1;

always @(posedge clk) begin
    if (reset) begin
        data <= 8'h00;
        shift_reg <= 8'h00;
        bit_count <= 4'h0;
        tx_busy <= 1'b0;
        rx_idle <= 1'b1;
        tx_enable <= 1'b0;
        divisor <= 16'h0000;
        divisor_count <= 4'h0;
    end else begin
        // UART receiver
        if (rx_idle && !rx) begin
            // Start bit
            rx_idle <= 1'b0;
            bit_count <= 4'h1;
        end else if (!rx_idle && bit_count < 4'h9) begin
            // Data bits
            shift_reg <= {shift_reg[6:0], rx};
            bit_count <= bit_count + 1'b1;
        end else if (!rx_idle && bit_count == 4'h9 && rx) begin
            // Stop bit
            data <= shift_reg;
            rx_idle <= 1'b1;
        end
        
        // UART transmitter
        if (tx_enable && divisor_count == 4'h0) begin
            // Load new data byte
            shift_reg <= {1'b0, data};
            bit_count <= 4'h1;
            tx_busy <= 1'b1;
        end else if (tx_busy && divisor_count < divisor) begin
            // Transmit data bits
            shift_reg <= {shift_reg[6:0], 1'b0};
            divisor_count <= divisor_count + 1'b1;
        end else if (tx_busy && divisor_count == divisor) begin
            // Transmit stop bit
            shift_reg <= {shift_reg[6:0], 1'b1};
            tx_busy <= 1'b0;
            tx_enable <= 1'b0;
        end
    end
end

// Baud rate generator
always @(posedge clk) begin
    if (reset) begin
        divisor <= 16'h0000;
        divisor_count <= 4'h0;
    end else begin
        if (divisor_count < BAUD_RATE) begin
            divisor_count <= divisor_count + 1'b1;
        end else begin
            divisor <= divisor + 1'h1;
            divisor_count <= 4'h0;
        end
    end
end

// Send data to UART
always @(posedge clk) begin
    if (reset) begin
        tx_enable <= 1'b0;
    end else begin
        if (!tx_busy && tx_enable) begin
            tx_enable <= 1'b0;
        end else if (!tx_busy && !tx_enable) begin
            tx_enable <= 1'b1;
        end
    end
end

endmodule

该程序包括一个UART接收器和一个UART发送器，可以从rx输入端口接收数据并将其发送到tx输出端口。在每个时钟周期内，程序检查接收器状态以确定是否收到了新的数据字节，同时检查发送器状态以确定是否需要发送新的数据字节。程序还包括一个波特率发生器，用于生成适当的时序以匹配特定的波特率。在此示例中，波特率为115200，但可以通过更改BAUD_RATE参数轻松更改波特率。

请详细描述在FPGA上使用Verilog实现UART串口通信时，如何设置时钟分频器来达到特定波特率，并编写发送和接收模块的Verilog代码。

在FPGA平台上实现UART串口通信，关键之一是设置正确的时钟分频器以生成符合波特率要求的时钟信号。波特率是指每秒传输的比特数，是串口通信中重要的时序参数。以9600波特为例，如果FPGA的系统时钟频率为50MHz，则需要计算出与波特率相对应的分频值，即50MHz / 9600 ≈ 5208，这样可以得到约5208分频后的时钟频率。

参考资源链接：[基于FPGA的串口通信实战：回环测试与Verilog实现](https://wenku.csdn.net/doc/6avp6kng3g?spm=1055.2569.3001.10343)

为了实现时钟分频，可以编写一个简单的分频器模块，代码可能如下所示（部分代码略）：

module clock_divider(
    input clk,            // FPGA的系统时钟输入
    input reset,          // 异步复位信号
    output reg baud_clk   // 生成的波特率时钟输出
);
    // 假设一个32位的计数器足够大，可以根据实际情况调整
    reg [31:0] counter;
    always @(posedge clk or posedge reset) begin
        if (reset) begin
            counter <= 0;
            baud_clk <= 0;
        end else begin
            if (counter >= 5207) begin
                counter <= 0;
                baud_clk <= ~baud_clk; // 反转baud_clk输出，产生波形
            end else begin
                counter <= counter + 1;
            end
        end
    end
endmodule

在上述模块中，当计数器达到5207时，输出波特率时钟信号的状态翻转，从而生成所需的波特率时钟。

接下来，需要编写UART的发送和接收模块。发送模块通常涉及将数据字节转换为串行数据，并在每个字节之间插入起始位和停止位。接收模块则需要检测起始位，然后在预定的时间窗口内采样数据位，并最后处理停止位。

发送模块的Verilog代码可能包括：

// 发送模块代码略，包括状态机控制，数据移位和位时间控制等

接收模块的Verilog代码可能包括：

// 接收模块代码略，包括位同步，字节同步，采样和数据接收状态机等

通过上述两个模块，可以完成FPGA上UART通信的基本发送和接收功能。更多细节和完整实现可以在文档《基于FPGA的串口通信实战：回环测试与Verilog实现》中找到，该文档详细讲解了UART数据格式、时序分析、波特率计算、时钟分频以及硬件电路设计的相关知识，并提供了实践操作的指导。

参考资源链接：[基于FPGA的串口通信实战：回环测试与Verilog实现](https://wenku.csdn.net/doc/6avp6kng3g?spm=1055.2569.3001.10343)