Jak utworzyć prosty szeregowy nadajnik UART w Verilog HDL

Najbardziej uniwersalny nadajnik asynchroniczny odbiornika (UART), który znalazłem w Internecie, jest zbyt skomplikowany i trudny do zrozumienia, tutaj wyjaśnię prostą teorię, a także kod, jak ją zbudować .

Najpierw porozmawiajmy o tym, jak działają nadajniki. Podstawową zasadą jest wysyłanie wielu bitów danych przez jedną linię. W naszym nadajniku dane te są równoległe, jednak w celu zmniejszenia liczby wymaganych przewodów używamy komunikacji szeregowej, która jest konwertowana na równoległą na końcu odbiorczym.

Podstawowe rzeczy, których potrzebujemy, to:

1. Dzielnik zegara (nasz licznik)
   
   

   Umożliwia wysyłanie danych z określoną prędkością (szybkość transmisji). Nasz odbiornik będzie pobierał i pobierał dane bit po bicie.
   

   1. Rejestr przesuwny
      
      

      Musimy wiedzieć, ile bitów w danym momencie transmitujemy, nasz rejestr zmianowy będzie miał bit startu, bity danych, bit parzystości (opcjonalnie), bit końca.
      

      1. Diagram stanu
         
         

         Przed napisaniem jakiegokolwiek kodu musimy pomyśleć o tym, co trzeba stworzyć, a najlepszym sposobem jest stworzenie diagramu stanu naszego projektu. Wiemy, że dla nadajnika potrzebujemy 2 stanów, IDLE i TRANSMITTING.
         

         Po uzyskaniu diagramu stanu możemy teraz obliczyć, jaki będzie nasz licznik. Robi się to za pomocą:
         

         licznik = szybkość zegara FPGA /szybkość transmisji
         

         W tym przykładzie używam prędkości transmisji 9600, dzięki czemu mój licznik = 5208.
         

         Ostatni , obliczamy nasz rejestr zmian i kończymy pisanie naszej maszyny stanów. W moim przykładowym kodzie używam bitu startu, bitu parzystości, 8 bitów danych i bitu końcowego. Jest to łącznie 11 bitów.
         

         Oba obrazy w kroku 2 i 3 razem w tym samym module uzupełniają nasz kod nadajnika wymagany do programowania w FPGA. Ten kod będzie działał z innym układem FPGA połączonym szeregowo lub z hyperterminalem Windows wśród innych urządzeń. Może być łatwo modyfikowalny do pracy z wieloma innymi.
         

         Na koniec tworzymy urządzenie testowe, aby naprawić wszelkie błędy i symulować nasz program przed zaprogramowaniem FPGA.
         

         To kończy nadajnik. Proszę zostawić komentarz, jeśli masz jakieś pytania lub czuć, że czegoś tu brakuje.

         Wskazówki
         

         Zarówno nadajnik, jak i odbiornik muszą znać szybkość transmisji danych, z jaką dane są wysyłane.
         
         URL:https://pl.whycomputer.com/oprogramowanie/100313349.html