FPGA实现UART串口设计与应用

"基于FPGA的串口设计_毕业设计.doc" 本文档是关于基于FPGA的串口设计的一份毕业设计，旨在实现FPGA与PC机之间的串行通信。设计主要包括UART（通用异步收发传输器）原理介绍、方案选择、系统硬件和软件设计，以及最终的位移测量装置的制作步骤。 UART是一种广泛应用于工业控制领域的通信协议，因其所需的连接线较少且有标准化的接口电平规范而受到青睐。随着FPGA和CPLD在控制系统的普及，内置UART的需求日益增加，以实现与PC机的数据交互。然而，与单片机或ARM不同，FPGA/CPLD内部并未集成UART，所以需要独立设计UART模块。 在设计过程中，首先介绍了UART的基本结构和工作原理，包括其如何进行异步通信，以及如何处理数据的发送和接收。接着，设计者讨论了方案选择，涵盖了设计语言（如VHDL或Verilog）、电平转换方式（例如TTL到RS-232的转换）和FPGA核心芯片的选取。在硬件设计部分，详细列出了所选器件的特性，如FPGA芯片，并给出了系统硬件框图，解析了主要组成电路，包括电平转换电路和接口电路等，最后展示了总电路图设计。 软件设计部分详细阐述了主程序流程，中断子程序流程，以及与UART相关的DDS控制软件和AD7886的软件驱动设计。这些软件组件共同确保了UART功能的完整性和数据传输的可靠性。设计者还提供了一份系统源代码，以供后续实现和调试。 制作位移测量装置的步骤被纳入设计，表明这个UART设计不仅限于理论，而是应用于实际工程问题。设计者通过这个项目，提升了对FPGA工作流程的理解和系统级设计能力。 总结中，设计者强调了此设计的实践意义，不仅加深了对UART和FPGA原理的认识，还提升了在FPGA应用和系统设计方面的技能。文中还引用了相关文献，并表示了感谢。 附录部分包含了额外的数据和资料，可能包括电路原理图、代码细节和其他支持文档，为读者提供了更全面的信息。 这份毕业设计详细地探讨了基于FPGA的UART设计，从理论到实践，涵盖了UART通信协议、FPGA硬件设计和软件编程等多个方面，为FPGA开发者提供了宝贵的参考资料。