51单片机与FPGA UART通信模式探究

"基于51单片机与CPLD的综合实验系统研制" 本文主要探讨了如何使用51单片机与现场可编程门阵列（FPGA）进行通用异步收发传输器（UART）通信模式的研究。51单片机作为经典的微控制器系列，因其稳定性和成本效益在众多应用领域中广受欢迎。而FPGA作为一种可编程逻辑器件，能灵活地实现复杂的数字逻辑，被广泛应用于高速、高性能的电路设计中。 在UART通信中，51单片机和FPGA之间通过串行接口进行数据交换。UART是一种简单但有效的串行通信协议，它允许两个设备在没有时钟信号同步的情况下进行数据传输。在51单片机中，UART通信通常涉及到设置波特率、奇偶校验位、停止位以及数据位等参数。而在FPGA中，可以通过配置逻辑电路来实现UART接口，这通常包括波特率发生器、数据接收和发送模块，以及必要的握手信号。 51单片机与FPGA之间的UART通信通常涉及以下步骤： 1. 初始化：51单片机配置UART接口，设定波特率和其他通信参数。 2. 数据传输：51单片机将数据通过UART接口发送出去，FPGA通过接收端口捕获这些数据。 3. 数据处理：FPGA对接收到的数据进行处理，可能包括解码、计算或其他逻辑操作。 4. 响应：根据应用需求，FPGA可能需要通过UART向51单片机返回数据或响应。 5. 结束：通信结束时，双方可能需要通过特定的握手信号来确认传输的完成。 在文中提到的综合实验系统中，51单片机与复杂可编程逻辑器件（CPLD）结合，提供了一个开放式的实验平台。这个系统允许学生自由构建实验电路，通过连接线搭建不同的硬件配置，进行单片机、CPLD以及它们之间交互的实验。这样的设计有助于提高学生的动手能力和理论知识的应用。 该实验系统不仅可以进行单片机或CPLD的独立实验，还可以支持单片机与CPLD的联合实验，适应于高校的教学和电子信息类专业的毕业设计。实验结果证明，这种系统能够有效地帮助学生理解和掌握单片机、CPLD以及它们之间通信的基本原理和实践技能。 关键词：51单片机，CPLD，FPGA，UART通信，实验系统，高等教育