基于Wishbone總線的UART IP核設計

IDLE狀態：當產生復位信號或運行至停止狀態之后，接收狀態機將復位到這種狀態。處于IDLE狀態時，它等待外部傳來的信號從高向低轉變，此時視為產生了一個有效的起始位。一旦有效起始位被檢測到，有限狀態機就會切換到下個狀態。
RX_DATA狀態：當狀態機跳轉到此狀態時，采樣每得到一位數據，就把接收到數據放到準備好的接收移位寄存器中。在設計中需要一個接收計數器來進行計數。當計數器提示數據接收已完成，則狀態機會轉入下個狀態。
CHECK狀態：當處于CHECK狀態時，通過對實際接收到的數據進行判斷得出實際數據的奇偶性，然后再與發送過來的數據的奇偶校驗位進行奇偶校驗。
如果符合，那么表示接收數據有效，可以傳入處理器；如不符，則不傳，直接丟棄數據。
RX_STOP狀態：無論停止位長度設定為1位或者是2位，有限狀態機總是等待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，數據接收模塊就不會去檢查是否停止位的配置出現錯誤。此時，有限狀態機將返回IDLE狀態。
2．3 數據發送模塊設計
發送模塊將從處理器接收到的數據，加上起始位，奇偶檢驗位和停止位組成規定的格式后串行輸出。首先，利用緩存器FIFO存放需要發送的數據，這樣處理器可以一次往FIFO中寫入多個字節的數據。發送數據時依次從FIFO中每次取出1Byte進行串行輸出。
設計采用發送狀態機來控制整個模塊的發送過程。發送狀態機由以下5個狀態組成：IDLE、TX_START、TX_DATA、CHECK、TX_STOP，它們的轉移關系如圖4所示。

IDLE狀態：在沒有接收到將要發送的數據時，發送模塊一直處于該狀態，此刻一直保持發送模塊的數據位為高，當得到主機發出的工作信號時，發生狀態跳轉，進入下個狀態。
TX_START狀態：發送模塊會先發送一個數據“0”，作為起始位。起始位傳送完畢后，轉入下個狀態。
TX_DATA狀態：發送完起始位后，接著發送由主機傳來的有效數據。首先把數據存入模塊內的移位寄存器中，利用移位寄存器實現并行輸入到串行輸出的轉換。同時計數器開始計數，在發送完8位數據后，計數器清零，FSM隨即跳入下個狀態。