基于Wishbone總線的UART IP核設(shè)計

IDLE狀態(tài)：當(dāng)產(chǎn)生復(fù)位信號或運行至停止?fàn)顟B(tài)之后，接收狀態(tài)機將復(fù)位到這種狀態(tài)。處于IDLE狀態(tài)時，它等待外部傳來的信號從高向低轉(zhuǎn)變，此時視為產(chǎn)生了一個有效的起始位。一旦有效起始位被檢測到，有限狀態(tài)機就會切換到下個狀態(tài)。
RX_DATA狀態(tài)：當(dāng)狀態(tài)機跳轉(zhuǎn)到此狀態(tài)時，采樣每得到一位數(shù)據(jù)，就把接收到數(shù)據(jù)放到準(zhǔn)備好的接收移位寄存器中。在設(shè)計中需要一個接收計數(shù)器來進(jìn)行計數(shù)。當(dāng)計數(shù)器提示數(shù)據(jù)接收已完成，則狀態(tài)機會轉(zhuǎn)入下個狀態(tài)。
CHECK狀態(tài)：當(dāng)處于CHECK狀態(tài)時，通過對實際接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷得出實際數(shù)據(jù)的奇偶性，然后再與發(fā)送過來的數(shù)據(jù)的奇偶校驗位進(jìn)行奇偶校驗。
如果符合，那么表示接收數(shù)據(jù)有效，可以傳入處理器；如不符，則不傳，直接丟棄數(shù)據(jù)。
RX_STOP狀態(tài)：無論停止位長度設(shè)定為1位或者是2位，有限狀態(tài)機總是等待1位樣本的采樣時間，然后抽樣停止位。只要一個邏輯采樣停止位被檢測到，數(shù)據(jù)接收模塊就不會去檢查是否停止位的配置出現(xiàn)錯誤。此時，有限狀態(tài)機將返回IDLE狀態(tài)。
2．3 數(shù)據(jù)發(fā)送模塊設(shè)計
發(fā)送模塊將從處理器接收到的數(shù)據(jù)，加上起始位，奇偶檢驗位和停止位組成規(guī)定的格式后串行輸出。首先，利用緩存器FIFO存放需要發(fā)送的數(shù)據(jù)，這樣處理器可以一次往FIFO中寫入多個字節(jié)的數(shù)據(jù)。發(fā)送數(shù)據(jù)時依次從FIFO中每次取出1Byte進(jìn)行串行輸出。
設(shè)計采用發(fā)送狀態(tài)機來控制整個模塊的發(fā)送過程。發(fā)送狀態(tài)機由以下5個狀態(tài)組成：IDLE、TX_START、TX_DATA、CHECK、TX_STOP，它們的轉(zhuǎn)移關(guān)系如圖4所示。

IDLE狀態(tài)：在沒有接收到將要發(fā)送的數(shù)據(jù)時，發(fā)送模塊一直處于該狀態(tài)，此刻一直保持發(fā)送模塊的數(shù)據(jù)位為高，當(dāng)?shù)玫街鳈C發(fā)出的工作信號時，發(fā)生狀態(tài)跳轉(zhuǎn)，進(jìn)入下個狀態(tài)。
TX_START狀態(tài)：發(fā)送模塊會先發(fā)送一個數(shù)據(jù)“0”，作為起始位。起始位傳送完畢后，轉(zhuǎn)入下個狀態(tài)。
TX_DATA狀態(tài)：發(fā)送完起始位后，接著發(fā)送由主機傳來的有效數(shù)據(jù)。首先把數(shù)據(jù)存入模塊內(nèi)的移位寄存器中，利用移位寄存器實現(xiàn)并行輸入到串行輸出的轉(zhuǎn)換。同時計數(shù)器開始計數(shù)，在發(fā)送完8位數(shù)據(jù)后，計數(shù)器清零，F(xiàn)SM隨即跳入下個狀態(tài)。