VHDL实现串口通信控制器

"该资源是使用VHDL语言编写的串口通信程序，实现了与PC机的基本串口通信功能。程序包含一个收发10位数据（无奇偶校验位）的串口控制器，数据格式为1位起始位、8位数据位和1位停止位。波特率通过参数div_par进行设定，初始值为0x104，对应9600波特。通信同步通过8倍波特率的时钟进行划分，每个bit周期分为8个时隙。程序中，CPLD设备在接收到按键输入时会向PC发送'welcome'字符串，同时能够接收并显示PC发送的0-F十六进制数据。" 在VHDL编程中，这个串口程序涉及到以下几个关键知识点： 1. **VHDL语言**：VHDL是一种用于硬件描述的语言，用于描述数字系统，如FPGA和ASIC等。在这个程序中，它被用来描述串口通信控制器的逻辑。 2. **串口通信**：串口通信是一种常见的数据传输方式，通常包括起始位、数据位、可选的奇偶校验位和停止位。在这个实例中，串口通信协议为10位数据帧，没有奇偶校验位。 3. **波特率**：波特率是串口通信中的一个重要参数，表示单位时间内传输的位数。程序中的波特率通过div_par参数定义，更改此参数可以调整通信速率。 4. **分频计数器**（div_reg）：为了实现波特率，使用了一个分频计数器。分频后的时钟频率是波特率的8倍，这样可以精确控制每个bit的发送和接收时刻。 5. **时隙管理**：程序中有两个寄存器，div8_tras_reg和div8_rec_reg，分别用于跟踪发送和接收时当前所在的时隙，确保数据传输的同步。 6. **状态机**（state_tras）：串口通信通常涉及到复杂的时序控制，状态机在这里用于管理串行数据的发送和接收流程，确保每个阶段的操作正确执行。 7. **接口信号**：在实体UART的定义中，有多个输入和输出信号，如clk（时钟）、rst（复位）、rxd（串行数据接收）、txd（串行数据发送）、en（数码管使能）、seg_data（数码管数据）和key_input（按键输入），这些都是实现串口通信和用户交互所必需的。 8. **数码管显示**：程序还包括了处理数码管显示的部分，CPLD能够接收PC发送的数据并显示在7段数码管上，这表明程序不仅支持串口通信，还具有简单的用户界面。 9. **数据传输**：CPLD在接收到key_input触发后，会向PC发送预设字符串'welcome'。而PC可以随时向CPLD发送数据，CPLD接收后会在数码管上显示，说明这是一个全双工的通信系统。 以上就是这个VHDL串口程序的主要知识点，它涵盖了硬件描述语言、串口通信协议、时序控制以及硬件接口设计等多个方面。