Verilog实现串口通信教程

"该资源提供了一个基于Verilog的串口通信程序，适用于初学者学习Verilog语言和串口通信的基本原理。" 在嵌入式系统和数字逻辑设计中，Verilog是一种广泛使用的硬件描述语言（HDL），用于描述数字系统的结构和行为。本示例中的"uart_test.v"模块是实现UART（通用异步接收发送器）通信的一个基本Verilog程序，UART是一种常用的串行通信接口，用于设备间的低速率数据传输。 UART的工作原理是将并行数据转换为串行数据进行发送，并将接收到的串行数据转换回并行数据。它通常包括数据寄存器、移位寄存器和控制逻辑等组成部分。在Verilog代码中，可以看到以下几个关键部分： 1. **输入和输出信号**：`clock`是系统时钟，通常为48MHz；`RXD`是接收端口，用于接收来自外部设备的数据；`TXD`是发送端口，用于向外部设备发送数据。 2. **内部变量**：`senddata`是一个8位的寄存器，用于存储待发送的数据；`WR_R1`, `WR_R2`, `WR_R3`是三位的寄存器，用于实现一个简单的延迟线，用于检测数据变化的边缘；`recdata`是接收数据的8位寄存器；`RI`, `TI`, `WR`是UART状态信号，分别表示接收中断、发送中断和写使能。 3. **时钟分频**：`clksend`和`clkrec`可能是用于UART通信的分频时钟，它们可能通过计数器或分频器从主时钟`clock`生成。例如，`clk100M`可能是一个100MHz的时钟，这在许多UART实现中是常见的。 4. **边沿检测**：在Verilog的`always @(posedge clksend)`块中，`WR_R1`, `WR_R2`, `WR_R3`的值被更新以检测`RXD`的电平变化。`WR`信号通过`WR_R1`, `WR_R2`, `WR_R3`的组合逻辑生成，用于判断接收数据的正确性。 5. **数据发送**：发送数据的过程通常涉及在适当的时钟边沿将`senddata`内容加载到移位寄存器，然后逐位发送出去。在本例中，这部分实现可能隐藏在未展示的代码中。 6. **数据接收**：接收过程涉及对`RXD`信号的采样和同步。通常，需要在稳定的时钟边缘对`RXD`进行采样，并根据采样的结果更新`recdata`。 对于初学者来说，理解这个Verilog UART模块的实现可以帮助他们掌握Verilog语言的基础，以及如何用硬件描述语言来描述串行通信接口。此外，通过分析和修改此代码，可以学习如何处理不同的波特率、校验位、停止位以及错误检测等高级UART特性。