FPGA串口通信实现电压数据传输:QuartusII与Verilog应用

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资源摘要信息:"本文档详细介绍了如何利用FPGA(现场可编程门阵列)来实现串口通信,并通过该通信方式传输电压数据。整个开发过程在Quartus II平台上进行,编程语言为Verilog HDL。本项目主要针对电子工程或相关领域的技术人员,帮助他们理解如何在FPGA上实现串口通信协议,并将模拟电压信号转换为数字信号进行传输。 在具体操作上,项目首先对FPGA的基本原理和串口通信协议进行了介绍。FPGA是一种可以通过编程来配置的数字逻辑设备,它允许设计者在其上实现自定义的数字电路。FPGA由于其高性能、可重构性和并行处理能力,非常适合用于处理复杂的信号处理任务。 串口通信是一种常见的通信方式,广泛应用于微控制器、计算机和各种外围设备之间的数据传输。本项目中,我们通过FPGA实现的串口通信模块,可以将采集到的电压数据转换成数字信号,并通过串口发送出去。 Quartus II是Altera公司(现为英特尔旗下公司)的一款FPGA设计软件,它支持从设计输入、编译、到硬件配置的完整设计流程。Verilog是一种硬件描述语言(HDL),用于对数字电路和系统进行建模和模拟。在本项目中,Verilog编程用于描述FPGA的内部逻辑结构,包括串口通信模块的设计与实现。 开发过程中,首先需要对FPGA进行引脚分配,配置FPGA的硬件资源以匹配项目需求。然后,通过编写Verilog代码来设计串口通信协议相关的功能模块,包括数据的打包、发送、接收以及校验等。接下来,通过Quartus II软件对设计进行编译,生成可以在FPGA硬件上运行的程序文件。在硬件上成功加载程序后,还需要使用串口调试工具如串口调试助手V2.1.exe进行通信测试,确保数据能够正确地在FPGA和外部设备之间传输。 本文档中可能还包含了其他辅助文件,如fpga&matlab.txt,可能涉及到使用Matlab软件对FPGA进行仿真测试的内容,Matlab在数字信号处理领域有广泛的应用,可以对FPGA的设计进行前期的仿真验证。另外,'project'文件夹可能包含了项目的所有源文件和资源,对于开发者来说是了解整个项目结构和细节的重要参考。 总之,该文档提供了一系列关于基于FPGA实现串口通信传输电压数据的详细资料,对于从事FPGA开发的工程师和技术人员来说是宝贵的参考文档。通过本项目,可以学习到如何在Quartus II平台上使用Verilog语言进行FPGA的设计与编程,以及如何利用FPGA进行高效的串口数据通信。" 资源摘要信息:"基于FPGA的串口通信传输电压数据,quartusii平台开发,verilog编程。"
2021-08-23 上传
UART串口通信_FPGA和上位机通信实验FPGA设计Verilog逻辑源码Quartus11.0工程文件. 功能描述:串口通信__FPGA和上位机通信(波特率:9600bps,10个bit是1位起始位,8个数据位,1个结束) ** 操作过程:按动key2,FPGA向PC发送“da xi gua"一次,KEY1是复位按键。 ** 字符串(串口调试工具设成字符格式接受和发送方式),FPGA接受(0到9)后显示在7段数码管上。 module uart(clk,rst,rxd,txd,en,seg_data,key_input); input clk,rst; input rxd; //串行数据接收端 input key_input; //按键输入 output[7:0] en; output[7:0] seg_data; reg[7:0] seg_data; output txd; //串行数据发送端 ////////////////////inner reg//////////////////// reg[15:0] div_reg; //分频计数器,分频值由波特率决定。分频后得到频率8倍波特率的时钟 reg[2:0] div8_tras_reg; //该寄存器的计数值对应发送时当前位于的时隙数 reg[2:0] div8_rec_reg; //该寄存器的计数值对应接收时当前位于的时隙数 reg[3:0] state_tras; //发送状态寄存器 reg[3:0] state_rec; //接受状态寄存器 reg clkbaud_tras; //以波特率为频率的发送使能信号 reg clkbaud_rec; //以波特率为频率的接受使能信号 reg clkbaud8x; //以8倍波特率为频率的时钟,它的作用是将发送或接受一个bit的时钟周期分为8个时隙 reg recstart; //开始发送标志 reg recstart_tmp; reg trasstart; //开始接受标志 reg rxd_reg1; //接收寄存器1 reg rxd_reg2; //接收寄存器2,因为接收数据为异步信号,故用两级缓存 reg txd_reg; //发送寄存器 reg[7:0] rxd_buf; //接受数据缓存 reg[7:0] txd_buf; //发送数据缓存 reg[2:0] send_state; //这是发送状态寄存器 reg[19:0] cnt_delay; //延时去抖计数器 reg start_delaycnt; //开始延时计数标志 reg key_entry1,key_entry2; //确定有键按下标志 //////////////////////////////////////////////// parameter div_par=16'h145; //分频参数,其值由对应的波特率计算而得,按此参数分频的时钟频率是波倍特率的8 //倍,此处值对应9600的波特率,即分频出的时钟频率是9600*8 (CLK 50M) //////////////////////////////////////////////// assign txd=txd_reg; //assign lowbit=0; assign en=0; //7段数码管使能信号赋值 always@(posedge clk ) begin if(!rst) begin cnt_delay<=0; start_delaycnt<=0; end else if(start_delaycnt) begin if(cnt_delay!=20'd800000) begin cnt_delay<=cnt_delay+1'b1; end else begin cnt_delay<=0;