基于FPGA的UART接口模塊設計

　　UART接口模塊由接收控制進程、讀數據進程、接收數據串/并轉換進程、狀態操作進程等進程構成。

　　在接收控制進程中同樣聲明了一個6比特的變量scir_v,由它的取值（狀態機）狀態來控制整個接收過程。其控制過程同發送模塊相似，這里不再贅述。下面給出的是接收數據進程的源代碼：

　　----接收行數據的串/轉換進程---

　　PROCESS（clk,reset）

　　BEGIN

　　IF（reset=0'）'THEN

　　d_fb=00000000;

　　ELSIF（clkE'VENTANDclk=0'）'THEN

　　IF（（sh_r>=1000）AND（sh_r=

　　1111）AND（sl_r=01））THEN

　　d_fb（7）=rxd;

　　FORiIN0TO6LOOP

　　d_fb（i）=d_fb（i+1）；--d_fb（0）被移

　　出；d_fb（7）被移空

　　ENDLOOP;

　　ENDIF;

　　ENDIF;

　　ENDPROCESS;

　　圖4給出的是接收數據的仿真圖。當rxd出現低電平后便啟動一次接收過程，當8比特的數據接收完畢后，rxd變為高電平，同時將RDFULL信號置為高電平有效，RDFULL有效表示接收寄存器已經存儲了一個剛剛接收到的數據，當CS和RD有效時將數據（實際接收到的數據是2AH）讀出，同時RDFULL被置成無效狀態。

圖4 接收數據的仿真波形

　　2.3 波特率發生器模塊

　　波特率發生器實際是一個分頻器，分頻器的輸出連接到SCI的CLK輸入端，且應為實際波特率的4倍頻。因為在發送和接收控制進程中，狀態機由一個6比特的寄存器（cit_v、cir_v）的高4位（sh_r、sh_t）進行控制，而高4位的狀態改變需要4個CLK時鐘（低2位向高4位進位）。當SCI與SCI進行通信時，通信雙方波特率選擇一致即可，當SCI同MCU通信時，SCI的波特率選擇同MCU定時器的溢出率即可，當SCI需要同PC通信時，才將SCI的波特率定制成：1.2Kbps,2.4Kbps,4.8Kbps直到115.2Kbps,這時要求SCI的晶體振蕩頻率要足夠高來滿足波特率的匹配，或采用（11.0592或22.1184MHz）的特殊晶體來滿足特率的匹配要求。

　　3 結論

　　將SCI下載到EPF10K10芯片中，40MHz有源晶振沒有進行分頻直接驅動SCI模塊，用ICL57176進行RS485轉換，用100m的網線進行了SCI與SCI之間全雙工通信。測試結果表明波特率達到10Mbps時通信是正確的