基于FPGA的UART IP核设计与实现

本文设计了一种基于FPGA的UART核,该核符合串行通信协议,具有模块化、兼容性和可配置性,适合于SoC应用.设计中使用Verilog HDL硬件描述语言在Xilinx ISE环境下进行设计、仿真,最后在FPGA上嵌入UART IP核实现了电路的异步串行通信功能.     

基于APB总线接口的USART IP核设计与验证

针对传统UART IP核设计中存在的使用场景单一、不能支持同步通信的不足，设计了一款基于APB总线接口的USART外设。采用模块化设计方式通过Verilog语言对APB总线数据传输模块、寄存器组模块、串行数据发送模块、串行数据接收模块、波特率发生模块进行了详细设计，并使用Simvision软件通过UVM验证方法学对电路的异步/同步通信功能进行验证。验证结果表明，设计的IP核在实现异步数据收发的基础上可实现基于SPI协议的同步数据收发，相较于传统的UART IP核设计，具有更强的普适性。     

基于FPGA的智能串口模块设计

基于FPGA的智能串口模块用于扩展3U Comapct PCI工业控制计算机的RS232串行接口。智能串口模块在硬件设计采用FPGA,在FPGA内部实现NiosⅡ软核,作为处理器实现串行通讯的智能控制功能,通过设计通用异步串行控制器（UART）IP核,实现串行接口的通讯协议,使模块具集成度高、有可灵活配置性、易功能扩展等优点,模块采用处理器管理串行接口的数据收发,从而提高了串行接口数据传输的稳定性,降低了在传输过程中出现数据丢失现象的几率。     

一种简易的UART IP核的设计与实现

文章主要介绍一种简易通用的UART IP核的设计。UART作为一种短距离、低成本通信的串行传输接口,随着嵌入式系统的迅速发展,已成为SoC(System on Chip)芯片中的一个重要部件,在数字通信中得到了广泛的应用。本设计在对UART的串行通信协议进行详细分析的基础上,采用Verilog HDL语言对ALTERA的Cyclone系列FPGA进行设计,用一片FPGA实现了UART的发送、接收和波特率发生等功能,并验证了结果。这种灵活的设计方法使整体设计紧凑、小巧,提高了系统的兼容性,节约了硬件成本,具有较强的推广价值。     

基于FPGA的UART自适应接收IP核设计

为解决串行传输时发送方波特率多变情况下接收方每次都需要与发送方进行波特率约定的问题，设计了UART自适应接收IP核，在FPGA内部设置波特率库，利用0校验位和空闲位持续时间准确识别波特率，实现了UART的自适应接收，同时基于VHDL将整个模块封装为IP核，进一步提高了设计的通用性。通过Vivado内部仿真工具进行仿真，仿真结果表明，本设计可以在设置的波特率库下进行UART的自适应接收。     

异步收发通信端口(UART)的FPGA实现

文章介绍了一种在现场可编程门阵列（FPGA）上实现UART的方法？首先阐述了UART异步串行通信原理．然后介绍了实现UART异步串行通信的硬件接口电路及各部分硬件模块，以及用硬件描述语言Verilog来开发UART通信接口电路的FPGA实现。系统结构进行了模块化分解，使之适应自顶向下（Top—Down）的设计方法。最后给出功能仿真结果。验证了整个设计的正确性和可靠性．     

基于FPGA的UART IP核设计与实现

UART控制器是计算机串行通信子系统和电信领域广泛使用的设备;针对工程应用中UART内部FIFO空间不能满足需求的问题,结合UART的特点以及FPGA设计可移植性的优势,提出一种基于FPGA芯片的嵌入式UART IP核设计方法;对于接收和发送通道分别配置有256字节的先进先出堆栈,有效减小了对CPU资源的占用,提高了IP核性能;而且在每帧数据之间增加字间隔,并通过编程设置字间隔长度,可有效解决不同设备间处理数据速度有差异的问题;利用硬件描述语言VHDL来实现设计,并完成了UART的功能和时序仿真,结果显示设计满足要求,具有良好的使用价值。     

基于AMBA总线UART IP核的设计与实现

在兼容于SPARC-V8体系结构的LS-FT32系统中,采用AMBA总线作为片上系统总线.为了与外部设备进行串行通讯,必须设计与AMBA总线接口的UART控制器.文中主要介绍了如何用硬件描述语言(VHDL)来设计实现挂接在AMBA APB总线上的UART,以及如何通过可编程逻辑器件(FPGA)完成对设计的验证,最终形成可重复应用的IP软核.     

基于IP核的多UART扩展及其FPGA实现

嵌入式系统日益普遍.8位的处理器仍然是低端市场的主流,UART具有操作简单、工作可靠、抗干扰能力强等优点,广泛应用于嵌入式设备接口中.但是标准的8位处理器满足不了大量的串行接口设备的要求.分析了当前普遍采用的多UART的方法和Actel公司提供的标准8051和UART(通用异步收发器).在IP核的基础上,通过两块FPGA内部RAM,设计出一种"桥"的办法.用Verilog硬件描述语言实现多个UART的扩展,并在ModelSim中进行仿真验证,最后在Actel公司的FPGA(现场可编程门阵列)里进行实现.     

通用异步串行通信接口的IP核设计

面对基于传统IC芯片的微电子应用系统设计技术向基于知识产权核的片上系统SoC技术发展的趋势,以IP构件为基础的设计复用思想已经应运而生。通用异步串行通信接口因其可编程特性和高度兼容性,在各类MCU、MPU以及DSP芯片设计中得到了广泛的应用。本文介绍了一种以状态机为控制核心,内部带有16字节缓冲FIFO的通用异步串行通信接口IP核的设计。本设计采用VHDL语言描述,用FPGA实现并通过了仿真验证。     

基于SOPC的指纹识别模块设计

随着EDA技术及微电子技术的飞速发展,现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,简称FPGA）的性能有了大幅度的提高。以Nios Ⅱ软核处理器为核心的SOPC（Systemon Programmable Chip）系统便是把嵌入式系统应用在FPGA上的典型例子,本文设计的指纹识别模块就是基于FPGA的Nios Ⅱ处理器为核心的SOPC设计。通过IP核技术和灵活的软硬件编程,实现Nios Ⅱ对FPGA外围器件的控制,利用SOPC Builder将Nios Ⅱ处理器、指纹读取接口UART、键盘与LCD显示接口、FLASH接口、SDRAM控制器构建成Nios Ⅱ硬件系统,后者是电源和时钟电路、SDRAM存储器电路、FLASH存储器电路、LCD显示电路、指纹传感器电路、FPGA配置电路这些纯实物硬件设计。     

基于FPGA的PCI总线串口卡设计

为了方便外部设备与计算机进行串口通信,提出一种基于FPGA的PCI总线串口卡设计。利用Altera公司的FPGA芯片EP1C6SQ240实现了串口和PCI总线的连接。介绍了用FPGA实现PCI接口、UART的方法,将PCI接口、UART的核心功能集中在FPGA上,使整个设计紧凑、小巧。该设计符合PCI 2.2规范,传输速率高,可广泛应用于各类测试设备、工厂自动化、有线通信等领域。     

基于FPGA的飞控计算机多路串行通信设计

飞控计算机与外设进行多路串行通信时必须进行串口扩展,但传统的通用异步接发器(UART)扩展接口芯片引脚多、体积大,与其他器件的接口复杂。为此,采用一块现场可编程门阵列芯片,利用verilog HDL编程,设计通用异步收发器单元、数据接收控制器、数据发送控制器、双口随机存取存储器等模块,实现飞控计算机的10路串行通信,减少电路面积和功耗。在ISE9.1i上的仿真结果表明,该设计可实现数据的正确传输。     

一种SEU硬核检测电路的设计与实现

现有的现场可编程门阵列(FPGA)芯片在进行单粒子翻转(SEU)检错时,只能针对FPGA配置单元进行周期性重复擦写而不能连续检错纠错。为此,设计一种能连续检测SEU错误并实时输出检错信息的硬核检测电路。该设计改进传统FPGA芯片的数据帧存储结构,能对芯片进行连续回读循环冗余校验(CRC)。在FDP3P7芯片上的流片实现结果表明,该电路能在50 MHz工作频率下连续对芯片进行回读CRC校验,并正确输出SEU帧检错信息。     

基于RISC-V处理器的固件更新系统设计

为简化嵌入式开发人员更新RISC-V处理器固件的操作流程,提出了一种易操作、高效且稳定的固件更新系统设计方法,包括BootROM引导流程设计和在应用中编程(in-application programming,IAP)设计.在BootROM引导流程设计中,通过启动参数再配置的方法,可使此引导流程兼容多种启动模式,如SR...     

USB—UART／RS485／红外接口转换器设计

为了满足不同场合数据传输的需要,介绍以ATmegaXU2为核心,实现USB总线接口与UART、RS485及红外接口转换的方法。在硬件电路中设置一个跳接线,由软件（固件）程序自动识别跳接,选择UART、RS485及红外接口其中之一。本设计包含硬件电路设计、单片机软件（固件）设计及PC机驱动设计。本设计适用范围广泛,具有一定实用价值。