基于FPGA的UART接口模块设计

结束后EMPTY变为有效。

图3 发送数据的仿真波形

2.2 接收模块设计

UART接口模块由接收控制进程、读数据进程、接收数据串/并转换进程、状态操作进程等进程构成。

在接收控制进程中同样声明了一个6比特的变量scir_v,由它的取值（状态机）状态来控制整个接收过程。其控制过程同发送模块相似，这里不再赘述。下面给出的是接收数据进程的源代码：

----接收行数据的串/转换进程---

PROCESS（clk,reset）

BEGIN

IF（reset=0'）'THEN

d_fb=00000000;

ELSIF（clkE'VENTANDclk=0'）'THEN

IF（（sh_r>=1000）AND（sh_r=

1111）AND（sl_r=01））THEN

d_fb（7）=rxd;

FORiIN0TO6LOOP

d_fb（i）=d_fb（i+1）；--d_fb（0）被移

出；d_fb（7）被移空

ENDLOOP;

ENDIF;

ENDIF;

ENDPROCESS;

图4给出的是接收数据的仿真图。当rxd出现低电平后便启动一次接收过程，当8比特的数据接收完毕后，rxd变为高电平，同时将RDFULL信号置为高电平有效，RDFULL有效表示接收寄存器已经存储了一个刚刚接收到的数据，当CS和RD有效时将数据（实际接收到的数据是2AH）读出，同时RDFULL被置成无效状态。

图4 接收数据的仿真波形

2.3 波特率发生器模块

波特率发生器实际是一个分频器，分频器的输出连接到SCI的CLK输入端，且应为实际波特率的4倍频。因为在发送和接收控制进程中，状态机由一个6比特的寄存器（cit_v、cir_v）的高4位（sh_r、sh_t）进行控制，而高4位的状态改变需要4个CLK时钟（低2位向高4位进位）。当SCI与SCI进行通信时，通信双方波特率选择一致即可，当SCI同MCU通信时，SCI的波特率选择同MCU定时器的溢出率即可，当SCI需要同PC通信时，才将SCI的波特率定制成：1.2Kbps,2.4Kbps,4.8Kbps直到115.2Kbps,这时要求SCI的晶体振荡频率要足够高来满足波特率的匹配，或采用（11.0592或22.1184MHz）的特殊晶体来满足特率的匹配要求。

3 结论

将SCI下载到EPF10K10芯片中，40MHz有源晶振没有进行分频直接驱动SCI模块，用ICL57176进行RS485转换，用100m的网线进行了SCI与SCI之间全双工通信。测试结果表明波特率达到10Mbps时通信是正确的