verilog实现串口收发

FPGA实现串行接口 RS232

时间:2007-06-29 来源: 作者: 点击：26463 字体大小:【大 中 小】

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串行接口(RS-232)

串行接口是连接FPGA和PC机的一种简单方式。这个项目向大家展示了如果使用FPGA来创建RS-232收发器。

整个项目包括5个部分 RS232是怎样工作的 如何产生需要的波特率 发送模块 接收模块 应用实例

RS-232接口是怎样工作的

作为标准设备，大多数的计算机都有1到2个RS-232串口。

特性

RS-232有下列特性:

使用9针的\插头(旧式计算机使用25针的\插头).

允许全双工的双向通讯(也就是说计算机可以在接收数据的同时发送数据). 最大可支持的传输速率为10KBytes/s. DB-9插头

你可能已经在你的计算机背后见到过这种插头

它一共有9个引脚，但是最重要的3个引脚是: 引脚2: RxD (接收数据). 引脚3: TxD (发送数据). 引脚5: GND (地).

仅使用3跟电缆，你就可以发送和接收数据.

串行通讯

数据以每次一位的方式传输；每条线用来传输一个方向的数据。由于计算机通常至少需要若干位数据，因此

11.串口收发实验：

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/ #include \

#include \

/** @addtogroup STM32F10x_StdPeriph_Examples * @{ */

/** @addtogroupUSART_Interrupt * @{ */

GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/ typedefenum { FAILED = 0, PASSED = !FAILED} TestStatus;

/* Private define ------------------------------------------------------------*/ #define TxBufferSize1 (countof(TxBuffer1) - 1) #define T

异步传输是一种典型的基于字节的输入输出，指数据按每次一个字节进行传输，其传输速度低。 同步传输是把数据字节组合起来一起发送，这种组合称之为帧，其传输速度比异步传输快，同步串口的传送速率高，异步串口实现简单，这是异步串口与同步串口间最主要的区别。 一，异步非阻塞串口通讯的优点

读写串行口时，既可以同步执行，也可以重叠（异步）执行。 在同步执行时，函数直到操作完成后才返回。这意味着在同步执行时线程会被阻塞，从而导致效率下降。

在重叠执行时，即使操作还未完成，调用的函数也会立即返回。费时的I/O操作在后台进行，这样线程就可以干别的事情。 例如，线程可以在不同的句柄上同时执行I/O操作，甚至可以在同一句柄上同时进行读写操作。\重叠\一词的含义就在于此。

二，异步非阻塞串口通讯的基本原理

首先，确定要打开的串口名、波特率、奇偶校验方式、数据位、停止位，传递给CreateFile()函数打开特定串口； 其次，为了保护系统对串口的初始设置，调用 GetCommTimeouts()得到串口的原始超时设置； 然后，初始化DCB对象，调用SetCommState() 设置DCB，调用SetCommTimeouts()设置串口超时控制；

再次，调用SetupCo

异步传输是一种典型的基于字节的输入输出，指数据按每次一个字节进行传输，其传输速度低。 同步传输是把数据字节组合起来一起发送，这种组合称之为帧，其传输速度比异步传输快，同步串口的传送速率高，异步串口实现简单，这是异步串口与同步串口间最主要的区别。 一，异步非阻塞串口通讯的优点

读写串行口时，既可以同步执行，也可以重叠（异步）执行。 在同步执行时，函数直到操作完成后才返回。这意味着在同步执行时线程会被阻塞，从而导致效率下降。

在重叠执行时，即使操作还未完成，调用的函数也会立即返回。费时的I/O操作在后台进行，这样线程就可以干别的事情。 例如，线程可以在不同的句柄上同时执行I/O操作，甚至可以在同一句柄上同时进行读写操作。\重叠\一词的含义就在于此。

二，异步非阻塞串口通讯的基本原理

首先，确定要打开的串口名、波特率、奇偶校验方式、数据位、停止位，传递给CreateFile()函数打开特定串口； 其次，为了保护系统对串口的初始设置，调用 GetCommTimeouts()得到串口的原始超时设置； 然后，初始化DCB对象，调用SetCommState() 设置DCB，调用SetCommTimeouts()设置串口超时控制；

再次，调用SetupCo

第6章 Visual C++串口通信程序

设计典型实例

利用Visual C++开发串口通信程序既可以使用MSComm控件也可以调用Windows API函数。不过，只要MSComm可以被选用，它几乎总是我们推荐的选择。

在本章提供的串口通信程序设计中，PC与单片机、PC与智能仪表、PC与PLC、PC与GSM短信模块等串口通信任务的实现均采用MSComm控件。

6.1 PC与PC串口通信程序设计

当两台串口设备通信距离较近时，可以直接连接，最简单的情况，在通信中只需3根线（发送线、接收线、信号地线）便可实现全双工异步串行通信。

本设计通过两台PC串口三线连接，介绍了利用API函数和MSComm控件设计串口通信程序的方法，包括字符与文件的发送与接收。

6.1.1 PC与PC串口通信程序设计目的

设计目的有以下两个方面。

（1）掌握PC与PC串口通信的线路连接方法。 （2）利用VisualC++ API函数和MSComm控件实现PC与PC串口通信的程序设计方法。

6.1.2 PC与PC串口通信程序设计用软、硬件

本设计用到的硬件和软件清单见表6-1。

表6-1 序 号 1 2 3 PC或IPC 串口通信线（三线制） Visual C

第6章 Visual C++串口通信程序

设计典型实例

利用Visual C++开发串口通信程序既可以使用MSComm控件也可以调用Windows API函数。不过，只要MSComm可以被选用，它几乎总是我们推荐的选择。

在本章提供的串口通信程序设计中，PC与单片机、PC与智能仪表、PC与PLC、PC与GSM短信模块等串口通信任务的实现均采用MSComm控件。

6.1 PC与PC串口通信程序设计

当两台串口设备通信距离较近时，可以直接连接，最简单的情况，在通信中只需3根线（发送线、接收线、信号地线）便可实现全双工异步串行通信。

本设计通过两台PC串口三线连接，介绍了利用API函数和MSComm控件设计串口通信程序的方法，包括字符与文件的发送与接收。

6.1.1 PC与PC串口通信程序设计目的

设计目的有以下两个方面。

（1）掌握PC与PC串口通信的线路连接方法。 （2）利用VisualC++ API函数和MSComm控件实现PC与PC串口通信的程序设计方法。

6.1.2 PC与PC串口通信程序设计用软、硬件

本设计用到的硬件和软件清单见表6-1。

表6-1 序 号 1 2 3 PC或IPC 串口通信线（三线制） Visual C

#include //终端服务函数入口地址

#define _ISR_STARTADDRESS 0x33ffff00

#define pISR_EINT0 (*(unsigned *)(_ISR_STARTADDRESS+0x20))//存放ISR函数的入口地址

#define pISR_EINT2 (*(unsigned *)(_ISR_STARTADDRESS+0x28)) #define pISR_EINT8_23 (*(unsigned *)(_ISR_STARTADDRESS+0x34))

// _PND register must be clr by write 1

#define Clear1Pending(bit) {SRCPND = bit; INTPND = INTPND;} // precent write wrong data

#define FCLK 202800000 #define HCLK (202800000/2) #define PCLK (202800000/4) #define UART0 0x0 #define UART1 0x1 #define UART2 0xBB

例2 利用定时/计数器T0的方式1，产生10ms的定时，并使P1.0引脚上输出周期为20ms的方波，采用中断方式，设系统时钟频率为12 MHz。 解：1、计算计数初值X：

由于晶振为12 MHz，所以机器周期Tcy为1 ?s。 所以：

N＝t/ Tcy ＝10×10-3 / 1×10-6＝10000 X＝65536－10000＝55536＝D8F0H 即应将D8H送入TH0中，F0H送入TL0中 2、求T0的方式控制字TMOD：

M1M0=01，GATE=0，C/T=0，可取方式控制字为01H； ORG 0000H

LJMP MAIN ；跳转到主程序 ORG 000BH ；T0的中断入口地址 LJMP DVT0 ；转向中断服务程序 ORG 0100H

MAIN：MOV TMOD，#01H ；置T0工作于方式1 MOV TH0，#0D8H ；装入计数初值 MOV TL0，#0F0H

Labview实现串口通信步骤

1.在程序面板上添加VISA配置接口

2.添加后，开启帮助文档的显示。菜单的Help->show context help,如下图

鼠标选择目标则会显示帮助框。如下图所示。

3.创建相应的配置

在程序面板中鼠标移动到对应的引脚上，点击鼠标右键->create->control,创建后，界面面板上会出现对应的控制框。如下图所示，创建个VISA resource name。

图 0-1 创建窗口选择控件

前面板显示如下：

图 0-2 前面板显示控件选择

4依次创建，波特率、停止位、数据位等

如下图所示。

5.创建个while循环，用于放置发送的程序

鼠标移动到循环条件控制的引脚上，创建个control。用于调试，不对条件处理，会报错。

6前面板放置个按钮，用于控制数据的发送

7.创建个事件，用于响应发送按钮

鼠标移动到timeout的位置，鼠标右键选择edit events…如下图所示。

操作上面后，出现如下界面：选择需要响应的控件，这里选择“ok button”，选择鼠标按下。

点击ok后，事件的名称也变化了。如下图所示。

如果鼠标点击按键，则会进入事件处理。

8创建VISA写函数

9连接端口和写函数

1 设计概述

实验功能：实现RS232的双工通信。

实验环境：1）硬件环境：PC机一台、ml507PFGA开发套件；2）软件环境：开发软件ISE14.5、代码编写软件Notepad++、仿真软件Modelsim、调试软件chipscope、串口调试工具。

2 设计原理

2.1 串行接口RS232工作原理

串口用来连接FPGA和PC机，RS-232允许全双工通信，即计算机在接收数据的同时可以发送数据。串口按位（bit）发送和接收字节。通常以8位数据为1组，先发送最低有效位，最后发送最高有效位。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。

通信使用3根线完成：（1）地线，（2）发送，（3）接收。由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手，但不是必须的。数据的传输没有时钟信号，接收端必须采取某种方式，使之与接收数据同步。

1）串行线缆的两端先约定好串行传输的参数（传输速度、传输格式等）；

2）当没有数据传输的时候，发送端向数据线上发送"1"；

3）每传输一个字节之前，发送端先发送一个"0"来表示传输已经开始，这样接收端便可以知道有数据到来了；