(毕业论文)基于FPGA的UART设计.doc

摘要

通用串口是远程通信接口,在数字系统使用很普遍,是一个很重要的部件。本论文使用Verilog HDL 语言描述硬件功能,利用QuartusII FPGA 芯片上的综合描述,采用模块化设计方法设计UART(通用异步收发器)的各个模块。其中包括波特发生器,程序控制器,UART数据接收器和UART数据发送器,本文采用的外部时钟为48MHZ,波特率为9600。在QuartusII 、编译和仿真。最后的程序编译仿真表明系统数据完全正确。
关键词:VerilogHDL; UART;帧格式;FPGA;
Abstract
In this paper, the use of hardware description languages Verilog VHDL function, the use of Altera's FPGA chips, the design of modular design method of UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) of each module, including Porter, generators, process controllers, UART receiver data and the UART transmitter data. QuartusII and in environment design, compilation, simulation and downloading. Finally, simulation results show that the procedures piling data entirely correct.
Key words: VerilogHDL; UART; frame format; FPGA
目录
第一章绪论 1
1
什么是Verilog HDL? 1
历史 2
主要能力 2
模块 4
数据流描述方式 5
第二章片上系统SOC与FPGA的现状 6
片上系统SOC介绍 6
FPGA技术介绍 6
FPGA 核心设计流程 7
设计流程图 7
8
功能仿真 8
逻辑综合 9
前仿真 9
布局布线 10
后仿真(时序仿真) 11
第三章UART设计 12
UART的帧格式 12
UART模块 13
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结论 31
参考文献 32
致谢 33
附录 34
外文资料原文 35
译文 43
绪论

21世纪,电子技术迅猛发展,高新技术日新月异。传统的设计方法正逐步退出历史舞台,取而代之的是基于EDA技术的芯片设计技术,它正在成为电子系统设计的主流。大规模可编程器件现场可编程门阵列FPGA(Field Programmable Gate Array)plex Programmable Logic Device)是当今应用最广泛的两类可编程专用集成电路(ASIC)。其性能好、可靠性高、容量大、体积小,微功耗、速度快、使用灵活、设计周期短、开发成本低,静态可重复编程、动态在系统重构、硬件功能可以像软件一样通过编程来修改,极大地提高了电子系统设计的灵活性和通用性。电子工程师和科学研究人员利用该类器件可以在办公室或实验室设计出所需要的专用集成电路,大大缩短产品的研发周期和降低成本。
近年来,可编程逻辑