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《基于FPGA的串行通信實(shí)現(xiàn)與CRC校驗(yàn)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于FPGA的串行通信實(shí)現(xiàn)與CRC校驗(yàn)姓名：劉春陽(yáng)申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置指導(dǎo)教師：韓建國(guó)20060609摘要基于FPGA的串行通信的實(shí)現(xiàn)與CI屺校驗(yàn)uART(即UniversalA心ynchronousReceiverTr柚smitter通用異步收發(fā)器)是廣泛使用的串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。U√虹江允許在串行鏈路上進(jìn)行全雙工的通信。串行外設(shè)用到RS232．C異步串行接口，一般采用專用的集成電路即IJART實(shí)現(xiàn)。如8250、8251、NSl6450等芯片都是常見
2、的IJART器件，這類芯片已經(jīng)相當(dāng)復(fù)雜，有的含有許多輔助的模塊(如FIFO)，有時(shí)我們不需要使用完整的uART的功能和這些輔助功能?；蛘咴O(shè)計(jì)上用到了FP蝴Pu)器件，那么我們就可以將所需要的UART功能集成到FPGA內(nèi)部。使用vcrilogHDL將IJART的核心功能集成，從而使整個(gè)設(shè)計(jì)更加緊湊、穩(wěn)定且可靠。同時(shí)采用循環(huán)冗余校驗(yàn)(cRc校驗(yàn))，以獲得更好的傳輸性能。本文應(yīng)用EDA技術(shù)，基于FPGA器件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)Um盯，并采用cRc校驗(yàn)。主要工作如下：1、在異步串行通信電路部分完全用FPGA來實(shí)現(xiàn)。
3、選用Xilinx公司的SpartanIII系列的xC3SlooO來實(shí)現(xiàn)異步串行通信的接收、發(fā)送和接口控制功能，利用FPGA集成度比較高，具有在線可編程能力，在其完成各種功能的同時(shí)，完全可以將串行通信接口構(gòu)建其中，可根據(jù)實(shí)際需求分配資源。2、利用VerilogHDL語(yǔ)言非常容易掌握，功能比VHDL更強(qiáng)大的特點(diǎn)，可以在設(shè)計(jì)時(shí)不斷修改程序，來適用不同規(guī)模的應(yīng)用，而且采用1北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文verilog輸入法與工藝性無(wú)關(guān)，利用系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)芯片的要求，施加不同的約束條件，即可設(shè)計(jì)出實(shí)際電路。3、利用
4、ModelSim仿真工具對(duì)程序進(jìn)行功能仿真和時(shí)序仿真，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否能獲得所期望的功能，確定設(shè)計(jì)程序配置到邏輯芯片之后是否可以運(yùn)行，以及程序在目標(biāo)器件中的時(shí)序關(guān)系。4、為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性，采用循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC(CyclicRedundancyCheck)，該編碼簡(jiǎn)單，誤判概率低，為了減少硬件成本，降低硬件設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，本設(shè)計(jì)通過CRC算法軟件實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于EDA技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA集成度高，結(jié)構(gòu)靈活，設(shè)計(jì)方法多樣，開發(fā)周期短，調(diào)試方便，修改容易，采用FPGA較好地實(shí)現(xiàn)了串
5、行數(shù)據(jù)的通信功能，并對(duì)數(shù)據(jù)作了一定的處理，本設(shè)計(jì)中為CRc校驗(yàn)。另外，可以利用FPGA的在線可編程特性，對(duì)本設(shè)計(jì)電路進(jìn)行功能擴(kuò)展，以滿足更高的要求。仿真關(guān)鍵詞：FPGA，串行通信，verilog語(yǔ)言，CRC校驗(yàn)，ModelSim摘要rI_1leImplenlentofSenalCommunicationBasedonUART(UniVersal舡ynchronousReceiverTransIIlitter)isaserialdatatransferprotocolwhichiswidelyuse
6、d．Um汀allowtofull-duplexcommunicationatserial1iI】【l【circuit．RS232-C舡ynchronousserialiIltcrfaceisusedbySerialperipheralequipment，GenerallyitiSimplementedbyICnamelyUARTsuchaS8250、8251、NSl6450，neyarethefaIniliarUARTcomponents，ThesechipsareVerycomplicateda
7、ndindudemanysecondarymodules(fbrexampkFII砷O)，sometimeswedon’tuseintegratedup蝴functionsandthesesecondaryfunctions。PossiblyFPG～CPLDcomponentsareusedondesi印，SowecanintegrateUARTfllnctionsintoFPGA。、，crilogHDLisadoptedtointegrateUARTcentralfIlnctions，soitc
8、anmakethewh01edesigntighter、moresteadyandmorereliable。AtthesametimecyclicR℃dundancycheck(CRC)isadopted，maketransferpe由rmancemoresuperior。T11isp印erisbaSedFPGAcomponentdesigntoimplementUART，andCRCisused。Asfollow：1．AsynchronousseriaIcommunication
