FPGA串口通信 quarus如何实现

在 Quartus 中实现 FPGA 的串口通信需要分为以下几个步骤：

1. 设计串口模块

可以使用 Verilog 或 VHDL 语言编写一个串口模块。模块需要包括串口的发送和接收功能，以及相关的控制信号。下面是一个 Verilog 的例子：

module uart(
    input clk,
    input rst,
    input tx_en,
    input [7:0] tx_data,
    output tx_busy,
    input rx_en,
    output [7:0] rx_data,
    output rx_done
);

reg [7:0] tx_reg;
reg [7:0] rx_reg;
reg [2:0] state;

assign tx_busy = state != 0;

assign rx_done = state == 2 && rx_en;

assign rx_data = rx_reg;

always @(posedge clk or posedge rst) begin
    if (rst) begin
        tx_reg <= 8'h00;
        rx_reg <= 8'h00;
        state <= 0;
    end else begin
        case (state)
            0: begin // IDLE
                if (tx_en) begin
                    tx_reg <= tx_data;
                    state <= 1;
                end else if (rx_en) begin
                    state <= 2;
                end
            end
            1: begin // TX
                if (tx_reg == 8'h00) begin
                    state <= 0;
                end else begin
                    tx_reg <= {1'b0, tx_reg[7:1]};
                end
            end
            2: begin // RX
                if (rx_en) begin
                    rx_reg <= {rx_reg[6:0], rx_en};
                end else begin
                    state <= 0;
                end
            end
        endcase
    end
end

endmodule

该串口模块支持 8 位数据位，无校验位，1 位停止位，波特率为 115200。tx_en 和 rx_en 表示串口发送和接收使能，tx_data 表示发送数据，tx_busy 表示串口是否繁忙，rx_data 表示接收到的数据，rx_done 表示接收完成。

2. 添加 PIO 模块

在 Quartus 中，可以使用 PIO（Parallel Input/Output）模块来实现 FPGA 的串口通信。PIO 模块可以将 FPGA 内部的信号转换为 IO 口信号，方便与外部设备进行通信。

首先，需要在 Quartus 的工程中添加 PIO 模块。在“IP Catalog”中选择“Interfaces and Peripherals” -> “PIO” -> “PIO Intel FPGA IP”即可。

然后，需要根据具体的串口通信协议配置 PIO 模块。在“IP Parameter Editor”中，可以设置 PIO 模块的端口数、位宽、极性、默认值等参数。

3. 连接 PIO 模块

在 Quartus 中，可以使用“Pin Planner”来连接 PIO 模块和 FPGA 的 IO 口。在“Pin Planner”中，可以将 PIO 模块的输入输出端口与 FPGA 的相应引脚连接起来。

4. 编译和下载

最后，需要将设计编译成可下载的文件，并下载到 FPGA 开发板上进行测试。在 Quartus 中，可以使用“Compile”和“Programmer”来完成编译和下载的操作。

希望这个回答对你有所帮助！