基于Verilog的SRL16E新型波特率发生器设计

本文主要探讨了一种新颖的波特率发生器的设计方法，特别是在基于Verilog的FPGA实现中。传统的波特率发生器设计往往依赖于计数器，这在占用芯片资源方面存在较大的问题。作者刘春茂提出了一种创新思路，即利用SRL16E来设计波特率发生器，这种方法显著减少了电路的资源消耗。 在基于FPGA的通用异步收发机（UART）设计中，波特率发生器扮演着至关重要的角色。它是一个分频器，通过将系统的时钟频率（如40MHz）与所需波特率（如9600Hz）相匹配，计算出合适的分频因子，确保数据的正确传输速率。在这个例子中，为了达到16倍采样，波特率发生器被设定为153600Hz，通过40MHz进行260次分频。 然而，实际应用中可能存在精度问题，由于分频因子通常不能恰好整除，如文中提到的260.41次分频会导致轻微的频率偏移。尽管这种误差仅约0.16%，但考虑到现代FPGA的高精度，这种微小的偏差可以忽略不计，不会对电路性能产生显著影响。 传统方法中，计数器的使用相对复杂且资源占用大，而利用SRL16E等数字逻辑元件进行设计则可能更加高效，节省了宝贵的硬件资源。文章没有详述具体的电路实现细节，但强调了新方法在资源管理和效率方面的优势。设计者通过这种方法优化了波特率发生器的性能，使之更适合于现代高速、低功耗的嵌入式系统和通信设备应用。 这篇论文提供了一种创新的思路，展示了如何在FPGA设计中通过优化波特率发生器来提高系统性能和资源利用率，这对于那些追求高效和低成本的工程师来说具有很高的实用价值。