"FPGA实现通用异步收发器设计与串口通信"

基于FPGA的通用异步收发器设计(串口通信) 本实验的目的是通过使用FPGA逻辑资源、VHDL硬件描述语言编程和Quartus II 6.0开发软件，设计并实现一个串行通用异步收发器。串口通信是一种广泛应用于短距离、低速、低成本通讯中的接口。本实验掌握了EDA工具软件的基本使用，熟悉了VHDL硬件描述语言编程和调试方法，学习了用FPGA实现接口电路设计。 UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter，通用异步收发器）是一种常见的UART器件，常用于短距离串行传输接口。它能够通过两条信号线（RXD和TXD）实现数据的相互通信，支持全双工形式的发送和接收。TXD为UART发送端，为输出信号；RXD为UART接收端，为输入信号。UART的基本特点是在信号线上共有两种状态，可以用逻辑高和逻辑低表示。 在本实验中，使用Quartus II 6.0软件对串行通用异步收发器进行设计。使用VHDL硬件描述语言对电路进行编程，掌握了硬件描述语言的基本语法和编程方法。通过对UART的实现与调试，熟悉了UART数据传输的原理和过程。同时，通过使用FPGA逻辑资源进行电路设计，加深了对FPGA器件的理解和应用。 在UART设计中，需要考虑波特率、数据位、停止位和校验位等参数的设置。通过设计合适的状态机和控制逻辑，实现了串行数据的接收和发送。在设计中，需要使用适当的时钟信号和时序控制，确保数据的准确传输。通过调试和测试，可以验证UART的功能和性能。 本实验的实验环境为EDA实验箱，该实验箱提供了开发FPGA电路所需的硬件资源和外部接口。通过实验箱的连接和配置，可以对设计的串行通用异步收发器进行验证和测试。实验箱配备了相应的软件，如Quartus II 6.0，方便了电路的编程和下载。 综上，本实验通过对FPGA的通用异步收发器进行设计与实现，掌握了EDA工具软件的使用方法，熟悉了VHDL硬件描述语言编程及其调试方法，并学习了用FPGA实现接口电路设计。通过对UART的实现与调试，加深了对UART的理解和应用。通过实验环境的配置和调试，验证了设计电路的功能和稳定性。这些都对进一步学习和应用FPGA技术具有重要的参考和借鉴价值。