VHDL实现异步串行通信发送

"异步串行通信的VHDL实现，包括串行通信的基本概念、帧格式以及VHDL设计中的串行发送部分" 在数字系统设计中，VHDL是一种常用的硬件描述语言，用于描述和实现数字逻辑电路。本摘要关注的是如何使用VHDL来实现串行通信的发送部分，特别是异步串行通信。 异步串行通信是一种常见的通信方式，它允许数据以单个位的形式在两个设备之间逐位传输，而不是同时传输多个位。这种通信方式的关键在于字符之间的同步机制，因为字符到达的时间是不确定的。通过在每个字符前后添加特定的位，即起始位和停止位，来实现这一点。起始位（通常为0）标志着一个新字符的开始，而停止位（通常是1）则表示字符的结束。这样，接收端可以根据这些标志位来确定何时开始接收新字符，即使没有共享的时钟源也能实现同步。 帧格式通常包括起始位、数据位、可选的校验位和停止位。数据位的数量可以是5、6、7或8位，常见的选择是7位或8位，其中8位可以传输更广泛的ASCII字符集或二进制数据。校验位用于检测传输错误，可以是奇校验、偶校验或其他校验方式。 VHDL设计串行发送模块时，需要考虑如何处理这些帧结构。发送端首先需要将并行的数据转换为串行形式，这通常通过移位寄存器实现。然后，根据预设的时钟信号，逐位发送数据，包括起始位、数据位、校验位（如果有的话）和停止位。发送过程可能涉及到对输入数据的预处理，例如插入起始位和计算校验位。 在VHDL代码中，可以定义一个进程来处理这个序列化过程，该进程会在特定的时钟边沿触发，并且可能包含状态机来跟踪当前发送的状态，如等待起始位、发送数据位、发送校验位和发送停止位。此外，还需要考虑错误处理和流量控制机制，以确保数据的完整性和系统的稳定性。 通过VHDL实现串行通信发送涉及理解串行通信的原理，特别是异步通信的特点，以及如何用硬件描述语言来描述这种通信过程。设计时，需要考虑到帧的结构、同步机制和可能的错误检测，以确保数据在不使用共同时钟的情况下能够准确无误地传输。