手写一个uart协议——rs232(未完)

先了解一下关于uart和rs232的基础知识

文章目录

本篇内容:

一、RS232的回环测试

上位机由串口助手通过 rx 线往 FPGA 发 8 比特数据,当 FPGA接收到 8 比特数据后,再通过 tx 线把接收到的 8 比特数据给上位机发回去,要求上位机接收到的数据和上位机发送的数据一样,并且保证连续发送也没问题。

1.1模块整体架构


1.2 rx模块设计

1.2.1 波形设计

1.2.2代码实现与tb

代码:

matlab 复制代码
module uart_rx(
    input wire clk,
    input wire rst,
    input wire rx,
    output reg [7:0]po_data,
    output reg po_flag
    );

parameter CNT_END=100;  //9600bps cnt=5207  sim时,cnt=100;
parameter CNT_END_HALF=CNT_END/2;

reg rx_t;
reg rx_tt;
reg rx_tt_reg;
reg [12:0] cnt;
reg cnt_flag;
reg bit_flag;
reg [3:0]bit_cnt;
// rx_t
always @(posedge clk) begin 
    if(rst==1'b1) begin
        rx_t <= 'd1;
    end 
    else begin
         rx_t<=rx ;
    end
end

// rx_tt
always @(posedge clk) begin 
    if(rst==1'b1) begin
        rx_tt <= 'd1;
    end 
    else begin
         rx_tt<=rx_t ;
    end
end

// rx_tt_reg
always @(posedge clk) begin 
    if(rst==1'b1) begin
        rx_tt_reg <= 'd1;
    end 
    else begin
         rx_tt_reg<=rx_tt ;
    end
end

//cnt
always @(posedge clk) begin 
    if(rst==1'b1) begin
         cnt<= 'd0;
    end 
    else if (cnt_flag==1'b1 && cnt==CNT_END) begin
        cnt<='d0;
    end
    else if (cnt_flag==1'b1) begin
        cnt<=cnt+1'b1;
    end
    else if (bit_cnt=='d8 && bit_flag==1'b1) begin
        cnt<='d0;
    end
end

//bit_flag
always @(posedge clk) begin 
    if(rst==1'b1) begin
        bit_flag <= 'd0;
    end 
    else if (cnt_flag==1'b1 && cnt==CNT_END_HALF) begin
        bit_flag<='d1;
    end
    else 
        bit_flag<='d0;
end

// cnt_flag
always @(posedge clk) begin 
    if(rst==1'b1) begin
        cnt_flag <= 'd0;
    end 
    else if (rx_tt==1'b0 && rx_tt_reg==1'b1) begin
        cnt_flag<='d1;
    end
    else if (bit_cnt=='d8 && cnt==CNT_END_HALF) begin
        cnt_flag<='d0;
    end
end

// bit_cnt
always @(posedge clk) begin 
    if(rst==1'b1) begin
       bit_cnt  <= 'd0;
    end 
    else if (bit_cnt=='d8 && bit_flag==1'b1) begin
        bit_cnt<='d0;
    end
    else if (bit_flag==1'b1) begin
        bit_cnt<=bit_cnt+1'b1;
    end
  
end

// po_data
always @(posedge clk) begin 
    if(rst==1'b1) begin
        po_data <= 'd0;
    end 
    else if (bit_cnt>0 && bit_flag==1'b1) begin
        po_data<={rx,po_data[7:1]};
    end
end

// po_flag
always @(posedge clk) begin 
    if(rst==1'b1) begin
         po_flag<= 'd0;
    end 
    else if (bit_cnt=='d8 && bit_flag==1'b1) begin
        po_flag<='d1;
    end
    else 
        po_flag<='d0;
end
endmodule

tb:

matlab 复制代码
`timescale 1ns / 1ps

module tb_rx();
	reg clk;
	reg rst;
	reg rx;
	wire [7:0] po_data;
	wire po_flag;

	initial begin
		clk=0;
		rst=1;
		#100
		rst=0;
	end

	initial begin
		rx=1;//空闲状态
		#100
		gen_rx();
		
	end


//这里模拟发送20帧数据,每次发送8个0~1的任意数,发送前rx拉低,表示起始位
//由于9600波特率需要计数5207次,为了仿真方便,假设只需要计数100次。
	task gen_rx;
		integer i;
		integer j;
		begin		
			for (j = 0; j < 20; j=j+1) begin
				rx=0;
				for ( i = 0; i < 8; i=i+1) begin  
					repeat(100) begin //每隔100周期发送1bit数据;
						@(posedge clk);  
					end
					rx={$random};
				end
				rx=1; //每发送完一帧数据后,rx恢复空闲状态,维持10个周期后继续发送数据,直到发够20帧数据。
			repeat(10) begin
				@(posedge clk);
			end		
			end
	    end
			
	endtask 

	always #5 clk=~clk;

		uart_rx inst_uart_rx (
			.clk     (clk),
			.rst     (rst),
			.rx      (rx),
			.po_data (po_data),
			.po_flag (po_flag)
		);

endmodule

1.2.4 仿真

1.3 tx模块设计

1.3.1波形设计

相关推荐
仲南音17 小时前
Xilinx FPGA——时钟IP核MMCM、PLL
fpga开发
I'm a winner1 天前
基于Xilinx FPGA的LVDS高速串行通信系统(三)--数据训练及握手机制【文末源码】
fpga开发
upper20201 天前
coremark移植坑之-nostartfiles -nostdlib参数
学习·fpga开发·coremark移植·riscv设计
Eloudy2 天前
Vivado 纯命令行构建 FPGA 项目教程
fpga开发
Rambo.xia2 天前
AXI跨时钟域与数据一致性——CDC FIFO深度不够、写后读冒险、多Master仲裁、乱序返回,出了Bug根本查不出来
fpga开发·bug
upper20202 天前
FPGA部署卷积神经网络识别MINST图片
fpga开发·卷积神经网络·minst·minst识别·部署神经网络·神经网络识别图片
你是我的解忧王子2 天前
嵌入式 ADC采样 原始数据分析上层(平均值 波动率 正态分布 线性补偿 系统误差)
fpga开发·数据挖掘·数据分析
9527华安3 天前
FPGA纯verilog代码ISP图像处理培训教程,基于IMX214,提供工程源码+视频教程+FPGA开发板
图像处理·fpga开发·isp·imx214·mipi
千寻xun3 天前
二、实战篇-NVME SSD控制之ZYNQ实现(六)-读写NVME SSD硬盘数据
fpga开发·nvme·nvme ssd
千寻xun3 天前
二、实战篇-NVME SSD控制之ZYNQ实现(三)
fpga开发·nvme ssd·nvme协议