(4)UART应用设计及仿真验证2 —— TX模块设计（无状态机）

UART TX模块设计：无状态机实现

少卿不在大理寺

已于 2022-06-30 11:49:51 修改

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分类专栏：数字IC设计从入门到实战文章标签： IC设计 UART

于 2022-06-30 11:28:55 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/CAUC_learner/article/details/125536807

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本文介绍了UART传输模块的设计，特别是TX部分，强调了在实际工作中避免使用状态机的方法。文中回顾了一帧数据的完整格式，包括起始位、数据位、校验位和停止位，并详细阐述了如何计算单bit数据的传输时间，以及利用baud率和系统时钟的关系。此外，还提出了参考信号的概念，如baoud_cnt_half、baoud_cnt_end和bit_cnt，以及传输过程中的标志信号start_flag。最后，作者提供了代码供读者参考，并邀请读者提问交流。

前言：再次回顾这个小项目已是几个月后了，在后续的学习中，新的老师在不断强调，实际工作中尽量少用状态机，整理文章时忘了当时他咋说的了。所以我试着自己重新写一下UART，整理一个不带状态机的版本。

这里有几个基础的逻辑点要再次回顾一下：
1）完整的一帧数据格式包含：起始位，有效数据位，校验位，停止位；
2）计算单bit数据的传输时间：利用baoud（波特率）和clk（系统时钟），波特率单位bit per second，时钟Hz单位time per second ，所以时钟除以波特率得到的就是time per bit，即每bit对应多少个时钟周期；
3）参考信号：传输信号baoud_cnt_half，每bit计数到一半的时候，传递数据；切换计数信号baoud_cnt_end，每bit计数完的时候，进入下一轮计数周期；位计数bit_cnt，计算一帧数据中传递到第几位了；传输过程标志信号start_flag，贯穿每一次的数据传输。

上代码：

//date:2022.6.30
//edgar.yao
//uart_tx block


module uart_tx(
        input           clk,
        input           rst_n,
        input[7:0]      cmd_data,
        input           data_valid,

        output          tx,
        output          tx_ready
);

parameter               CHECK_MODE      = 2;
paramet