FPGA-UART串口接收模块的理解

UART串口接收模块

背景

在之前就有写过关于串口模块的文章------《串口RS232的学习》。工作后很多项目都会用到串口模块,又来重新理解一下FPGA串口接收的代码思路。

关于串口相关的参数,以及在文章《串口RS232的学习》中已有详细的描述,这里就不过多的赘述了。

uart_rx模块理解

一般来说,用FPGA实现串口数据的接收,其模块的输入和输出大多都会写成以下形式。

在该模块的输入端,时钟和复位信号不必多说;FPGA模块的Rx信号则是通过串口线与上位机的Tx端相连接进行数据的传输。

而在该模块的输出端,Rx_ready信号代表一帧数据(起始位+数据+校验位+停止位,校验位不一定有)的接收完成,当上位机传输了一帧数据之后,Rx_ready信号会被拉高一个时钟周期,代表接收到了一帧数据;而Rx_data一般代表一帧数据中的8位数据,当Rx_ready信号被拉高时,Rx_data=上位机发送过来的8位数据。

uart_rx接收数据后的处理

假设上位机向我们的FPGA板卡发送9 Byte的数据,这9 Byte的数据分别为8'H11、8'H22、8'H33、8'H44、8'H55、8'H66、8'H77、8'H88、8'H99。我们应该如何接收呢?

在不考虑超时处理和校验处理的情况下,可以用以下代码来接收上位机向FPGA板卡发送的数据。

复制代码
parameter MAX_RX_DATA_NUM = 10;//接收最大的字节个数,假设为10

reg [1:0]	r_rx_ready;			//缓存数据便于采集沿
reg [15:0] 	rx_data_length;		//接收数据的长度
reg [MAX_RX_DATA_NUM*8-1:0] rx_data_sum; //每个字节为10Bit,10字节所占的Bit为10*8


//当r_rx_ready=2'b01时,代表一帧数据的接收完成。
always(posedge clk or negedge rst_n)begin
	if(!rst_n)
		r_rx_ready <= 2'b00;
	else
		r_rx_ready <= {r_rx_ready[0],rx_ready}
end

//当r_rx_ready=2'b01时,代表接收到了一个字节的数据,接收数据的长度+1;
//由于接收9字节的数据,则rx_data_length的最大值为8
always(posedge clk or negedge rst_n)begin
	if(!rst_n)
		rx_data_length <= 16'b0;
	else if(r_rx_ready==2'b01)
		rx_data_length <= rx_data_length + 1'b1;
	else
		rx_data_length <= rx_data_length;
end

//将从上位机接收到的9字节数据,先发送的数据存入高位,按序依次放入rx_data_sum中
//此时,rx_data_sum[79:72]=8'H11;rx_data_sum[71:64]=8'H22;.....rx_data_sum[15:8]=8'H99;rx_data_sum[7:0]=8'H00;
always(posedge clk or negedge rst_n)begin
	if(!rst_n)
		rx_data_sum <= 'd0;
	else if(r_rx_ready==2'b01)
		rx_data_sum[((MAX_RX_DATA_NUM-rx_data_length)*8-1)-:8] <= rx_data;
	else
		rx_data_sum <= rx_data_sum;
end
相关推荐
9527华安12 小时前
国产安路FPGA开发设计培训课程,提供开发板+工程源码+视频教程+技术支持
fpga开发·fpga·安路·视频教程·培训·安路fpga
UVM_ERROR19 小时前
硬件设计实战:解决Valid单拍采样失效问题(附非阻塞赋值与时序对齐核心要点)
驱动开发·fpga开发·github·芯片
brave and determined19 小时前
可编程逻辑器件学习(day36):从沙粒到智能核心:芯片设计、制造与封装的万字全景解析
fpga开发·制造·verilog·fpga·芯片设计·硬件设计·芯片制造
步达硬件1 天前
【FPGA】FPGA开发流程
fpga开发
我爱C编程2 天前
【仿真测试】基于FPGA的完整16QAM通信链路实现,含频偏锁定,帧同步,定时点,Viterbi译码,信道,误码统计
fpga开发·16qam·帧同步·卷积编码·viterbi译码·维特比译码·频偏锁定
s09071363 天前
ZYNQ DMA to UDP 数据传输系统设计文档
网络协议·fpga开发·udp
燎原星火*3 天前
QSPI IP核 基本参数
fpga开发
XINVRY-FPGA3 天前
XCVU9P-2FLGC2104I Xilinx AMD Virtex UltraScale+ FPGA
嵌入式硬件·机器学习·计算机视觉·fpga开发·硬件工程·dsp开发·fpga
FPGA_小田老师3 天前
FPGA Debug:PCIE一直自动重启(link up一直高低切换)
fpga开发·pcie debug·pcie初始化问题
hexiaoyan8273 天前
视频信号检测板卡:208-Base Camera Link 图像信号模拟器
fpga开发·图像信号模拟器·视频信号检测·视频信号分析·智能图像分析