基于FPGA的單片機(jī)外圍接口電路設(shè)計(jì)

2.4.1 接收模塊

異步串行通信是逐個(gè)字符進(jìn)行傳輸?shù)?，并且傳送的每一個(gè)字符格式都相同，均以一位起始位開(kāi)始，中間有若干位數(shù)據(jù)位，然后是一位校驗(yàn)位（可選），昀后是停止位，停止位后面是不定長(zhǎng)度的空閑位。這樣就保證了起始位開(kāi)始處一定有一個(gè)下跳沿。接收邏輯首先通過(guò)檢測(cè)數(shù)據(jù)的下降沿來(lái)檢測(cè)起始位，產(chǎn)生采樣時(shí)鐘，然后利用采樣時(shí)鐘來(lái)采樣串行輸入數(shù)據(jù)，在緩沖器中做移位操作，同時(shí)產(chǎn)生校驗(yàn)位，在第 8位處比較校驗(yàn)位是否正確，在第 9位處比較停止位是否為高，然后產(chǎn)生錯(cuò)誤指示信號(hào)。本文采用狀態(tài)機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其 FSM狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖 4所示。

2.4.2 發(fā)送模塊

發(fā)送部分檢測(cè)控制信號(hào)，當(dāng)有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)只要按順序依次發(fā)送 1位起始位、 5-7位數(shù)據(jù)位、一位校驗(yàn)位（帶校驗(yàn)時(shí)）和 1位（或 1.5位、2位）停止位即可。其 FSM狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖 5所示。

停止位發(fā)送完畢

無(wú)數(shù)據(jù)要發(fā)送發(fā)送停止位

3 結(jié)束語(yǔ)

將設(shè)計(jì)下載到芯片中，綜合報(bào)告顯示只消耗了FPGA很少的一部分資源。整個(gè)系統(tǒng)的功耗也大為降低。由于FPGA為大規(guī)模集成電路，其集成度和工作速度隨著技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品升級(jí)不斷提高，所以用FPGA實(shí)現(xiàn)單片機(jī)外圍接口電路可以大大改善單片機(jī)系統(tǒng)的性能，系統(tǒng)的外圍邏輯越是復(fù)雜，F(xiàn)PGA的潛力越能得到更好的發(fā)揮。