FPGA串口数据收发技术研究与实践

资源摘要信息:"在FPGA开发中，串口通信是一个基础而重要的模块。串口通信允许FPGA设备与计算机或其他设备通过串行接口进行数据交换。本资源提到的FPGA串口收发模块，主要包括串口发送数据（uart_t）和串口接收数据（uart_r）两个Verilog文件。 在FPGA中实现串口通信，首先需要理解串口的基本工作原理。串口通信通常是通过UART（通用异步收发器）来实现的。UART工作时，将并行数据转换成串行数据发送，接收时再将串行数据转换回并行数据。FPGA中的串口收发模块负责处理这一转换过程。 串口发送数据模块（uart_t）通常包括以下几个部分： 1. 使能信号（EN）：在描述中提到，EN是使能信号，高电平有效。这意味着当EN信号为高电平时，模块将允许发送数据，反之则禁止发送。 2. 数据位宽：描述中提到数据位宽为8比特，这表示FPGA发送的是一个字节的数据。在发送数据之前，数据通常会被存储在寄存器或缓冲区中。 3. 发送过程：发送数据时，先发送起始位，然后是数据位（从最低位到最高位），可选校验位，最后是停止位。这一过程需要遵守一定的波特率，波特率是串口通信中的关键参数，它决定了数据传输的速率。 串口接收数据模块（uart_r）虽然文件名称列表中给出，但在描述中并没有具体提到，根据FPGA开发的常见实践，接收模块一般包括： 1. 数据接收逻辑：接收模块会根据设置的波特率和时钟频率，对串行数据流进行采样，以恢复出发送方的原始数据。 2. 同步与校验：在接收到起始位后，模块需要同步到正确的波特率，并在接收到停止位之前完成数据位的正确读取。某些实现可能还会包含奇偶校验或其他错误检测机制。 3. 数据存储：接收到的串行数据通常会被转换为并行数据，然后存储在FPGA内部的寄存器或缓冲区中，以供后续处理。 在设计FPGA的串口通信模块时，需要考虑以下几个关键点： - 波特率的生成和校验，以确保与外部设备同步。 - 发送和接收数据位宽的设置，这里为8比特，但也可以根据需要进行调整。 - 确定FPGA系统时钟和外部设备时钟的关系，以保证数据能够正确同步。 - 实现有效的错误检测和处理机制，提高数据传输的可靠性。 FPGA的串口通信模块通常采用硬件描述语言如Verilog或VHDL来编写。在这个资源中，相关的Verilog文件uart_r.v和uart_t.v应该包含实现上述功能的代码。开发者可以根据这两个文件来了解和掌握如何在FPGA上实现串口通信功能。"