基于FPGA的UART接口设计

最新推荐文章于 2025-11-22 23:53:54 发布

AtmiSmalltalk

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文章标签： fpga开发 FPGA

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本文探讨了如何在FPGA上设计UART接口，包括发送和接收功能。通过使用状态机和移位寄存器，实现了并行到串行及串行到并行的转换。这些模块可定制和扩展，适用于各种串行通信应用。

在本文中，我们将详细介绍如何在FPGA上设计和实现UART（通用异步收发器）接口。UART是一种常见的串行通信协议，用于在计算机系统和外部设备之间传输数据。通过使用FPGA，我们可以实现高度可配置和可定制的UART接口，以满足各种应用需求。

UART接口的设计包括发送和接收两个功能。发送功能负责将数据从计算机系统发送到外部设备，而接收功能则负责将数据从外部设备接收到计算机系统。接下来，我们将分别介绍这两个功能的实现。

UART发送功能设计

UART发送功能的关键是将并行数据转换为串行数据，并按照特定的协议进行传输。在FPGA上实现UART发送功能的一种常见方法是使用状态机。下面是一个基于状态机的UART发送功能的示例代码：

module uart_transmitter(
  input clk,
  input reset,
  input enable,
  input [7:0] data,
  output reg tx
);

  reg [3:0] state;
  reg [3:0] count;
  reg [7:0] tx_data;

  always @(posedge clk or posedge reset) begin
    if (reset) begin
      state <= 4'b0000;
      count <= 4'b0000;
      tx_data <= 8'b00000000;
      tx <= 1'b1;
    end else if (enable) begin
      case (state)

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