毕业论文：基于FPGA的串口设计.docx

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任务书 I

开题报告 Ⅱ

指导教师审查意见 Ⅲ

评阅教师评语 IV

答辩会议记录 V

中文摘要 VI

外文摘要 VⅡ

前言 5

1引言 6

1.1课题来源 6

1.2课题研究的研究背景 6

1.3国内外的发展现状、发展趋势及存在的主要问题 7

1.4课题研究的指导思想与技术路线 错误!未定义书签。3

1.5基于FPGA串口设计的技术要求 错误!未定义书签。4

2UART原理介绍 11

2.1UART结构和工作原理 11

3方案选择 12

3.1设计语言的选择 14

3.2电平转换方式的选择 错误!未定义书签。7

3.3FPGA核心芯片的选择 15

4系统硬件设计 16

4.1器件芯片介绍 16

4.2系统硬件框图 27

4.3主要组成电路分析 28

4.4总电路图设计 37

5系统软件设计 37

5.1主程序流程图 __……38

5.2中断子程序流程图 39

5.3DDS控制软件设计 错误!未定义书签。19

5.4AD7886软件驱动设计 错误!未定义书签。20

5.5系统源程序 41

6制作位移测量装置的步骤 41

7总结 42-

参考文献 42-

致谢 45

附录1 46

附录2 47

附录3 48

前言

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基于FPGA的串口设计

冉峰：陈晓静，电子信息学院

陈晓静：电子信息学院

[摘要]随着微电子技术的快速发展，电子设备逐渐向着小型化.集成化方向的发展。人们在要求设备性能不断提升的同时，还要求设备功耗低、体积小、重量轻、可靠性高。UART因其可靠性高，传输距离远、线路简单而成为比较广泛的串行数据通信电路，而现在大部分集成电路通信用的UART芯片，存在成本高，电路复杂，移植性较差等缺点。本设计是基于FPGA的嵌入式UART模块化设计方法，将UART模块集成到FPGA上，而这些模块功能全部基于VHDL硬件描述语言，并通过有限状

态机来实现，增强了设计的灵活性，降低了成本。

论文的主要目标是利用FPGA实现UART的功能与PC机实现串口通信，UART的功能模块通过MAX232将电平转换后与PC机相连达到设计目的。UART的功能模块主要包括波特率产生模块，数据发送模块，数据接收模块三个部分，对各模块的功能在文中都有详细的介绍。整个设计都采用硬件描述语言(VHDL)实现，并且采

用了分模块的设计风格，使设计的思路更清晰。

[关键字]FPGAUARTVHDLPC机MAX232

基于FPGA的串口设计

第2页(共40页)

前言

第3页(共37页)

TheDesignOfSerialBaseonFPGA

Feng

FengRan:ChenXiaojing,ElectronicInformation

ChenXiaojing:ElectronicInformation

[Abstract]Withtherapiddevelopmentofmicroelectronicstechnology,electronic

equipmentbecomesmallerandintegrated.inthecontinuousupgradingofequipment

requlrementsatthesametime,alsocalledlow-powerdevices,smallsize,lightweight,highreliability.UARTbecauseofitshighreliability,longtransmissiondistance、lines

becomebroaderandsimpleserialdatacommunicationcircuit,butnowmostofthe

communicationwiththeUARTintegratedcircuitchip,highcost,circuitcomplexity,less

portable,andothershortcomings.Thedesignisbasedon