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FPGA实现RS232 串口通信

FPGA实现RS232 串口通信

串口有9个管脚,其中只有三个是最重要的,分别是



pin 2: RxD  (receive data). 接 收数据

pin 3: TxD  (transmit data). 发 送数据

pin 5: GND  (ground).




串行通信时序


我们先来看看字节0x55的发送









0x55
的二进制代码是01010101,但发送时由低字节开始的,因此发送次序依次为1-0-1-0-1-0-1-0.


串行通信电平

·
"1" is sent  using -10V (or between -5V and -15V).

·
"0" is sent  using +10V (or between 5V and 15V).


由于计算机RS232的电平与电路板(通常+5V)之间电平的不同所以要用到转换芯片

如果PCB板电源+-5V的话用MAX232

如果PCB板(FPGA)电源是+-3.3V的话用MAX3232







这个图的串口如果采用母头的话,要用交叉公母线,保证是PCB板上这边的RxD连计算机的TxD3 Pin),PCB板这边的TxD连计算机的RxD(2 Pin).




串行通信波特率

这里要弄清楚波特率与比特率的差别

比特率是数字信号的传输速率,它用单位时 间内传输的二进制代码的有效位(bit)数来表示,其单位为每秒比特数bit/s(bps)、每秒千比特数(Kbps)或每秒兆比特数(Mbps)来表示(此处KM分别为10001000000,而不是涉及计算机存储器容量时 的10241048576)

波特率指数据信号对载波的调制速率,它用 单位时间内载波调制状态改变次数来表示,其单位为波特(Baud)




波特率与比特率的关系为:比特率=波特率X单个调制状态对应的二进制位数



两相调制(单个调制状态对应1个二进制位)的比特率等于波特率;

四相调制(单个调制状态对应2个二进制位)的比特率为波特率的两倍;

八相调制(单个调制状态对应3个二进制位)的比特率为波特率的三倍;

依次类推。



对于串行通信来说,或者说是对于 普通的数字电路来说,都是两相调制(单个调制状态对应1个二进制位),因此波特率=比特率(通常叫波特率)。



PS:可以看看下面图就知道什么是四相调制。








如果系统时钟是1.8432MHz ,那16分频就得到115200Hz

reg [3:0] BaudDivCnt;
always @(posedge  clk) BaudDivCnt <= BaudDivCnt + 1;

wire BaudTick =  (BaudDivCnt==15);


但通常系统的时钟不是刚刚好是波特率的整数倍,如果不采用DCM对系统进行倍频的话,可以采用下面程序进行处理,设系统时钟为2MHz=2000000Hz

2000000/115200=17.36111

1024/59= 17.356

2000000/115200≈1024/59

继承事业,薪火相传
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