icore3l_fpga_16
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icore3l_fpga_16 [2020/12/09 18:42] zgf [三、 实验原理] |
icore3l_fpga_16 [2022/03/19 15:28] (当前版本) sean |
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| 行 2: | 行 2: | ||
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| ^ 版本 ^ 日期 ^ 作者 ^ 修改内容 ^ | ^ 版本 ^ 日期 ^ 作者 ^ 修改内容 ^ | ||
| | V1.0 | 2020-12-09 | gingko | 初次建立 | | | V1.0 | 2020-12-09 | gingko | 初次建立 | | ||
| 行 22: | 行 21: | ||
| * UART（通用异步收发器）是一种通用串行数据总线，用于异步通信，可实现全双工传输和接收，是硬件开发时常用的一种通信接口。USART（通用同步异步收发器）在UART的基础上增加了同步功能，即USART是UART的增强型，异步通信的时候和UART没有区别。UART通信具有两根信号线，一根用于发送数据，一根用于接收数据。然而数据的传输是按照字节进行传输的，因此在发送时需要将并行数据转换成串行数据，接收时需要将串行数据转换成并行数据。 | * UART（通用异步收发器）是一种通用串行数据总线，用于异步通信，可实现全双工传输和接收，是硬件开发时常用的一种通信接口。USART（通用同步异步收发器）在UART的基础上增加了同步功能，即USART是UART的增强型，异步通信的时候和UART没有区别。UART通信具有两根信号线，一根用于发送数据，一根用于接收数据。然而数据的传输是按照字节进行传输的，因此在发送时需要将并行数据转换成串行数据，接收时需要将串行数据转换成并行数据。 | ||
| * UART通信传输是以帧为单位的，每帧数据有4部分构成：起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。以8位字长的串口发送数据帧为例，其帧协议如图16-1所示，从图中可以看到，初始状态时，传输线上为高电平，在持续一个波特的低电平之后，是发送的有效数据。之后是至少一个波特高电平的停止位。 | * UART通信传输是以帧为单位的，每帧数据有4部分构成：起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。以8位字长的串口发送数据帧为例，其帧协议如图16-1所示，从图中可以看到，初始状态时，传输线上为高电平，在持续一个波特的低电平之后，是发送的有效数据。之后是至少一个波特高电平的停止位。 | ||
| - | {{ :icore3l:icore3l_fpga_16_1.png?direct |图16-1 串口时序示意图}} | + | {{ :icore3l:icore3l_fpga_16_1.png?direct&700 |图16-1 串口时序示意图}} |
| * 在UART通信中有一个重要的参数，即波特率，它表征了串口的传输速度，表示1秒内传输的二进制位的个数，波特率越大表示1秒内传输的二进制位数越多，反之，越少。以115200波特率为例，表示1秒钟传输115200个二进制位。本实验代码中，每16个时钟周期发送和接收一个二进制位，则时钟频率需要为1.8432M，既: | * 在UART通信中有一个重要的参数，即波特率，它表征了串口的传输速度，表示1秒内传输的二进制位的个数，波特率越大表示1秒内传输的二进制位数越多，反之，越少。以115200波特率为例，表示1秒钟传输115200个二进制位。本实验代码中，每16个时钟周期发送和接收一个二进制位，则时钟频率需要为1.8432M，既: | ||
| * 115200 * 16 =1.8432M | * 115200 * 16 =1.8432M | ||
| UART接线原则：RX↔TX、TX↔RX，如图16-2所示。 | UART接线原则：RX↔TX、TX↔RX，如图16-2所示。 | ||
| - | {{ :icore3l:icore3l_fpga_16_2.png?direct&450 |图16-2 UART信号连接示意图}} | + | {{ :icore3l:icore3l_fpga_16_2.png?direct&200 |图16-2 UART信号连接示意图}} |
| ==== 四、 代码讲解 ==== | ==== 四、 代码讲解 ==== | ||
| 行 63: | 行 62: | ||
| tx_r <= 1'd0;//发送起始位 | tx_r <= 1'd0;//发送起始位 | ||
| end | end | ||
| - | 10'd60:begin | + | 10'd60:begin |
| tx_cnt <= tx_cnt + 1'd1; | tx_cnt <= tx_cnt + 1'd1; | ||
| tx_r <= tx_data[0];//发送数据0位 | tx_r <= tx_data[0];//发送数据0位 | ||
| 行 97: | 行 96: | ||
| 10'd540:begin | 10'd540:begin | ||
| tx_cnt <= tx_cnt + 1'd1; | tx_cnt <= tx_cnt + 1'd1; | ||
| - | tx_r <= 1'bz; //发送校验位 | + | tx_r <= 1'bz; //发送校验位 |
| end | end | ||
| 10'd600:begin | 10'd600:begin | ||
| 行 138: | 行 137: | ||
| else | else | ||
| begin | begin | ||
| - | case(rx_cnt) //判断信号线是否有变化,RX信号线正常情况下为高电平，有低电平表示可能是起始位 | + | case(rx_cnt)//判断信号线是否有变化,RX信号线正常情况下为高电平，有低电平表示可能是起始位 |
| 10'd0:begin | 10'd0:begin | ||
| if(!rxd) | if(!rxd) | ||
| 行 145: | 行 144: | ||
| rx_cnt <= rx_cnt; | rx_cnt <= rx_cnt; | ||
| end | end | ||
| - | 10'd30:begin //判断是否为起始位信号（信号线稳定后仍为低电平，表示为真正的数据起始位） | + | 10'd30:begin//判断是否为起始位信号（信号线稳定后仍为低电平，为真正的数据起始位） |
| if(!rxd) | if(!rxd) | ||
| rx_cnt <= rx_cnt + 1'd1; | rx_cnt <= rx_cnt + 1'd1; | ||
| 行 266: | 行 265: | ||
| 11、打开串口软件；在“设备管理器”中查看和iCore3L核心板相连的串口端口号，并将串口软件中的Port: 配置成此端口号（本人使用的COM4），波特率设置为115200，数据位8位；然后点击右上角的“open Port”按钮，打开端口。在发送区输入对应字符（小写字符“r、g、b”），然后点击右侧“（s）Send”按钮，即可看到开发板上FPGA-LED对应的颜色亮起；同时接收区显示接收到的字符（图16-4接收区中蓝色字样）。 | 11、打开串口软件；在“设备管理器”中查看和iCore3L核心板相连的串口端口号，并将串口软件中的Port: 配置成此端口号（本人使用的COM4），波特率设置为115200，数据位8位；然后点击右上角的“open Port”按钮，打开端口。在发送区输入对应字符（小写字符“r、g、b”），然后点击右侧“（s）Send”按钮，即可看到开发板上FPGA-LED对应的颜色亮起；同时接收区显示接收到的字符（图16-4接收区中蓝色字样）。 | ||
| + | |||
| + | 12、至此，本实验成功完成。 | ||
| {{ :icore3l:icore3l_fpga_16_4.png?direct |图16-4 串口软件设置及串口通信测试}} | {{ :icore3l:icore3l_fpga_16_4.png?direct |图16-4 串口软件设置及串口通信测试}} | ||
| - | 12、至此，本实验成功完成。 | + | |
| ==== 六、 拓展实验 ==== | ==== 六、 拓展实验 ==== | ||
icore3l_fpga_16.1607510527.txt.gz · 最后更改: 2020/12/09 18:42 由 zgf
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