UART

工作过程中,经常碰到UART,一直是一知半解的放过了,今天查了一下这个单词,在这里做个解释。

    对计算机来说,在串行位流中写出数据是一个很费时的过程,每一位都必须传送到位,放入输入流,然后对正确的位宽计时。读取输入位则更困难。用比串行位速快速得多的速度对输入流进行抽样。处理器必须寻找起始位,去除由噪声引起的无效起始位,然后在每一位的中间进行抽样记录该位输入的时间。

    由于这项工作的实时性的要求,基于磁盘的操作系统的CPU不能高效地完成这项任务。因此,实际上,台式机中都是由UART芯片来完成串行数据传输的任务。对用户来说,UART实际上是一个黑匣子,具有两个非常重要的功能。首先,它把字节转换成RS-232线上的串行数据。其次,读取串行数据,并把它转换成计算机能读懂的字节。这些转换减轻了计算机转换和即时数据位等实时性工作。

    PC微机的串行通信使用的异步串行通信芯片是INS8250 或 NS16450兼容芯片,统称为UART(通用异步接收发送器);

 

内容概要:本文详细介绍了基于FPGA的144输出通道可切换电压源系统的设计与实现,涵盖系统总体架构、FPGA硬件设计、上位机软件设计以及系统集成方案。系统由上位机控制软件(PC端)、FPGA控制核心和高压输出模块(144通道)三部分组成。FPGA硬件设计部分详细描述了Verilog代码实现,包括PWM生成模块、UART通信模块和温度监控模块。硬件设计说明中提及了FPGA选型、PWM生成方式、通信接口、高压输出模块和保护电路的设计要点。上位机软件采用Python编写,实现了设备连接、命令发送、序列控制等功能,并提供了一个图形用户界面(GUI)用于方便的操作和配置。 适合人群:具备一定硬件设计和编程基础的电子工程师、FPGA开发者及科研人员。 使用场景及目标:①适用于需要精确控制多通道电压输出的实验环境或工业应用场景;②帮助用户理解和掌握FPGA在复杂控制系统中的应用,包括PWM控制、UART通信及多通道信号处理;③为研究人员提供一个可扩展的平台,用于测试和验证不同的电压源控制算法和策略。 阅读建议:由于涉及硬件和软件两方面的内容,建议读者先熟悉FPGA基础知识和Verilog语言,同时具备一定的Python编程经验。在阅读过程中,应结合硬件电路图和代码注释,逐步理解系统的各个组成部分及其相互关系。此外,实际动手搭建和调试该系统将有助于加深对整个设计的理解。
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