FPGA与PC串口通信实现方法与UART接口设计

资源摘要信息:"UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器）是一种广泛使用的串行通信接口。在FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）与PC（Personal Computer，个人计算机）进行通信时，UART接口提供了一种简单可靠的数据传输方式。本资源提供了一套完备的FPGA与PC串口通信接线方案，能够确保双方设备能够通过串口进行有效通信。特别是该方案能够处理8位信息的传输，满足了特定的数据通信需求。 UART通信的基本原理是将传输的字节数据分解为独立的位进行逐位传输，包括起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。在FPGA与PC之间的通信中，通常使用两根线：一根用于发送（TX，Transmit）数据，另一根用于接收（RX，Receive）数据。此外，为了同步发送和接收方，还可能需要一条地线（GND）。 在实际应用中，FPGA侧通常需要通过内部逻辑来实现UART的发送和接收功能。设计人员需要在FPGA中编写Verilog或VHDL代码来实现UART协议的硬件逻辑。这些代码通常包括串行数据的转换（即将并行数据转换为串行数据进行发送，反之亦然）以及波特率的设置（即每秒传输的比特数）。 对于PC端，需要有一个支持串口通信的软件或者驱动来读取或发送数据。在PC上进行串口通信通常使用RS-232接口，现代计算机可能需要一个USB转串口适配器来实现这一功能。在软件层面，Windows操作系统通常使用COM端口进行通信，而Linux系统则使用设备文件（如/dev/ttyS0）。 需要注意的是，虽然本资源提到“只可传输8位信息”，但在UART通信中，数据位数是可以配置的。8位数据位表示数据包中的有效载荷为一个字节，这是计算机中最常见的数据单位。数据位数通常可以在5到8位之间配置，甚至在某些特殊应用中可以达到9位。此外，还需要配置合适的波特率来匹配通信速率的要求，常见的波特率包括9600、19200、38400、57600、115200等。 本资源中提到的“fpga_pc通信接线 pc_serial_fpga”标签表明，本资源关注的是FPGA与PC之间通过串行通信接口进行数据交换的具体接线方案。这种通信方式特别适合于调试、测试以及某些需要实时数据传输的应用场景。在实际的通信过程中，必须确保双方的串口参数（包括波特率、数据位数、停止位数、校验位等）设置一致，这样才能保证数据的正确接收和发送。"