基于FPGA的单片机外围接口电路设计（3） 单片机, 缓冲器, 接口, 检测, 通信

yuyang911220

2.4.1 接收模块
异步串行通信是逐个字符进行传输的，并且传送的每一个字符格式都相同，均以一位起始位开始，中间有若干位数据位，然后是一位校验位（可选），昀后是停止位，停止位后面是不定长度的空闲位。这样就保证了起始位开始处一定有一个下跳沿。接收逻辑首先通过检测数据的下降沿来检测起始位，产生采样时钟，然后利用采样时钟来采样串行输入数据，在缓冲器中做移位操作，同时产生校验位，在第 8位处比较校验位是否正确，在第 9位处比较停止位是否为高，然后产生错误指示信号。本文采用状态机进行设计，其 FSM状态转换图如图 4所示。

2.4.2 发送模块
发送部分检测控制信号，当有数据要发送时只要按顺序依次发送 1位起始位、 5-7位数据位、一位校验位（带校验时）和 1位（或 1.5位、2位）停止位即可。其 FSM状态转换图如图 5所示。

停止位发送完毕
无数据要发送发送停止位
3 结束语
将设计下载到芯片中，综合报告显示只消耗了FPGA很少的一部分资源。整个系统的功耗也大为降低。由于FPGA为大规模集成电路，其集成度和工作速度随着技术进步和产品升级不断提高，所以用FPGA实现单片机外围接口电路可以大大改善单片机系统的性能，系统的外围逻辑越是复杂，FPGA的潜力越能得到更好的发挥。