基于FPGA的異步串行總線設計
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(1)發射模塊：按照協議向上位機回傳監測數據，發射錯誤重發請求數據等；
(2)接收模塊：接收上位機下傳的參數、命令等；完成起始位的檢測和消息同步，題頭、題尾的對錯判斷，同時將收到的數據進行串并轉換以8bit為單位打入FIFO (First In First Out)中緩存，備譯碼模塊進行命令字譯碼和對下位機控制的信息讀取。
(3)CRC校驗模塊：CRC校驗模塊完成CRC-8編碼功能和CRC-8譯碼功能。當發送消息時，將要發送的數據按8bit打入CRC校驗模塊，對其進行編碼，求出校驗碼并且拼接到題尾后面將其發出；當接收消息時，接收模塊將收到的串行碼按8bit打入CRC校驗模塊，啟動CRC譯碼算法，如果譯碼成功則啟動解消息模塊進行相應的后續工作。如果譯碼失敗，終止本次接收，啟動錯誤重發模塊，要求對放發送上一包消息。
(4)解消息模塊：CRC校驗成功后將啟動解消息模塊進入工作狀態，從FIFO中讀取命令字數據，對命令字進行解碼識別，根據解碼信息肩動其它相應模塊開始工作。
(5)錯誤重發模塊：當接收到串行數據流時，經過題頭、題尾、CRC譯碼判斷，任何一個環節出現錯誤都將終止本次接收流程，同時啟動錯誤重發模塊，發送錯誤重發請求，要求對方重新發送上一包數據。本文引用地址：http://www.104case.com/article/190439.htm
根據圖4所示流程及軟件模塊功能化分，本設計采用Verilog HDL硬件設計語言開發實現。設計靈活，串口速率、編碼模式、傳輸方式等都可根據系統要求從上位機下發參數進行修改。圖5是本串口總線在每秒七萬次的通信頻率狀態下用Quartus軟件中的SignalTAP logic Analy zer抓出的工作時序圖。可以看出串口總線傳輸穩定可靠，完全滿足系統通信的高速傳輸要求。
4 結束語
本文介紹了一種基于FPGA芯片的高速異步串行總線設計。總線協議利用Verilog HDL實現，設計靈活、可讀性強、維護方便、升級移植性能優越、傳輸穩定可靠。隨著通信系統信息吞吐量的日益增加，這種具備多重優點的串行總線設計將被大量使用。
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