串行通信原理及实验仿真

1. 处理器与外部设备通信的两种方式：
并行通信和串行通信
并行通信是指数据的各个位用多条数据线同时进行传输

优点：传输速度快
缺点：占用引脚资源多
串行通信是将数据分成一位一位的形式在一条传输线上逐个传输

优点：通信线路简单，占用引脚资源少
缺点：传输速度慢
2. 串行通信的通信方式：
同步通信和异步通信
同步通信：带有时钟同步信号的数据传输；发送方和接收方在同一时钟的控制下，同步传输数据。

异步通信：不同时钟同步信号的数据传输。发送方和接收方使用各自的时钟控制数据的发送和接收过程。

3. 串行通信的传输方向
单工：数据只能沿一个方向传输
半双工：数据传输可以沿两个方向，但需要分时进行
全双工：数据可以同时进行双向传输

4. 常见的串行通信接口

5. UART
是一种采用异步串行通信方式的通用异步收发传输器
功能：
它在发送数据时将并行数据转换成串行数据来输出，在接收数据时将接收到的串行数据转换成并行数据
a. 协议层：通信协议（包括数据格式、数据速率等）
UART串口通信需要两根信号线来实现，一根用于串口发送，另外一根负责串口接收

串口通信常用的波特率有9600/19200/38400/115200等
b. 物理层：接口类型，电平标准等
针对异步串行通信的接口标准有RS232、RS422、RS485

接口定义：


6. 串口通信实验

module uart_top(
	input	sys_clk,
	input	sys_rst_n,
	input	uart_rxd,
	output	uart_txd
);
	parameter	CLK_FREQ = 50000000;
	parameter	UART_BPS = 115200;
	
	wire		uart_en_w;
	wire [7:0]	uart_data_w;

	uart_recv #(
	.CLK_FREQ	(CLK_FREQ),
	.UART_BPS	(UART_BPS))
	u_uart_recv(
	.sys_clk	(sys_clk),
	.sys_rst_n	(sys_rst_n),
	
	.uart_rxd	(uart_rxd),
	.uart_done	(uart_en_w),
	.uart_data	(uart_data_w)
	);

	uart_send #(
	.CLK_FREQ	(CLK_FREQ),
	.UART_BPS	(UART_BPS))
	u_uart_send(
	.sys_clk	(sys_clk),
	.sys_rst_n	(sys_rst_n),
	
	.uart_en	(uart_en_w),
	.uart_din	(uart_data_w),
	.uart_data	(