基于vhdl的异步串行通信电路设计VIP专享

基于 VHDL 的异步串行通信电路设计1 引 言 随着电子技术的开展，现场可编程门阵列 FPGA 和复杂可编程逻辑器件 CPLD 的出现，使得电子系统的设计者利用与器件相应的电子 CAD 软件，在实验室里就可以设计自己的专用集成电路 ASIC 器 件。这种可编程 ASIC 不仅使设计的产品到达小型化、集成化和高可靠性，而且器件具有用户可编程特性，大大缩短了设计周期，减少了设计费用，降低了设计风 险。目前数字系统的设计可以直接面对用户需求，根据系统的行为和功能要求，自上至下地逐层完成相应的描述﹑综合﹑优化﹑仿真与验证，直到生成器件，实现电 子设计自动化。其中电子设计自动化〔EDA〕的关键技术之一就是可以用硬件描述语言〔HDL〕来描述硬件电路。 VHDL 是用来描述从抽象到具体级别硬件的工业标准语言，它是由美国国防部在 80 年代开发的 HDL,现在已成为 IEEE 成认的标准硬件描述语言。VHDL 支持硬件的设计、验证、综合和测试，以及硬件设计数据的交换、维护、修改和硬件的实现，具有描述能力强、生命周期长、支持大规模设计的分解和已有设计的再 利用等优点。利用 VHDL 这些优点和先进的 EDA 工具，根据具体的实际要求，我们可以自己来设计串口异步通信电路。 广告插播信息维库最新热卖芯片： EL1501CM EL7457CU LT1640ALCS8 LTC1439CG MAX241EEAI AD9203ARUZ QMV72DP5 IRF7459 MAX706CPA PBL3770A 2 串口异步通信的帧格式和波特率 2.1 串行异步通信的帧格式 在串行异步通信中，数据位是以字符为传送单位，数据位的前、后要有起始位、停止位，另外可以在停止位的前面加上一个比特位(bit)的校验位。其 帧格式如图 1 所示。 起始位是一个逻辑 0，总是加在每一帧的开始，为的是提醒数据接收设备接收数据，在接收数据位过程中又被别离出去。数据位根据串行通信协议， 允许传输的字符长度可以为 5、6、7 或 8 位。通常数据位为 7 位或 8 位，假如要传输非ASCII 数据〔假设使用扩展字符设置的文本或者二进制数据〕，数据位 格式就需要采纳 8 位。数据位被传输时从一个字符的最低位数据开始，最高位数据在最后。例如字母 C 在 ASCII 表中是十进制 67，二进制的 01000011，那么传输的将是 11000010。校验位是为了验证传输的数据是否被正确接收，常见的校验方法是奇、偶校验。另外校验位也可以为 0 校验 或者 1 校验，即不管数据位中 1的个数是多少，校验位始终为 0 或者...