通用异步收发器(Universal Asynchronous Receiver Transmitter,UART)是一种能同时支持短距离和长距离数据传输的串行通信接口,被广泛应用于微机和外设之间的数据交换。像8251、NS8250、NS16550等都是常用的UART芯片,但是这些专用的串行接口芯片的缺点是数据传输速率比较慢,难以满足高速率数据传输的场合,而更重要的就是它们都具有不可移植性,因此要利用这些芯片来实现PC机和FPGA芯片之间的通信,势必会增加接口连线的复杂程度以及降低整个系统的稳定性和有效性。 本课题就是针对UART的特点以及FPGA设计具有可移植性的优势,提出了一种基于FPGA芯片的嵌入式UART设计方法,其中主要包括状态机的描述形式以及自顶向下的设计方法,利用硬件描述语言来编制UART的各个子功能模块以及顶层模块,之后将其集成到FPGA芯片的内部,这样不仅能解决传统UART芯片的缺点而且同时也使整个系统变得更加具有紧凑性以及可靠性。 本课题所设计的LIART支持标准的RS-232C传输协议,主要设计有发送模块、接收模块、线路控制与中断仲裁模块、Modem控制模块以及两个独立的数据缓冲区FIFO模块。该模块具有可变的波特率、数据帧长度以及奇偶校验方式,还有多种中断源、中断优先级、较强的抗干扰数据接收能力以及芯片内部自诊断的能力,模块内分开的接收和发送数据缓冲寄存器能实现全双工通信。除此之外最重要的是利用IP模块复用技术设计数据缓冲区FIFO,采用两种可选择的数据缓冲模式。这样既可以应用于高速的数据传输环境,也能适合低速的数据传输场合,因此可以达到资源利用的最大化。 在具体的设计过程中,利用Synplify Pro综合工具、ModelSim仿真工具、ISE集成的软件开发环境中对各个功能模块进行综合优化、仿真验证以及下载实现。各项数据结果表明,本课题中所设计的UART满足预期设计目标。
上传时间: 2013-08-02
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本文采用 altera 公司cyclone 系列芯片ep1c12 实现了与ts101/ts201 两种芯片的链路口的双工通信,并给出了具体的设计实现方法。其中ts101 的设计已经成功应用于某
上传时间: 2013-06-15
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自上个世纪九十年代以来,我国著名学者、现中国科学院院士、清华大学陈难先教授等人使用无穷级数的Mobius反演公式解决了一系列重要的物理学中的逆问题,开创了应用、推广数论中的Mobius变换解决物理学中各种逆问题的巧妙方法,其工作在1990年当时就得到了世界著名的《NATURE》杂志的高度评价。 华侨大学苏武浔教授等则把Mobius变换的方法应用于几种常用波形(包括周期矩形脉冲,奇偶对称方波和三角波等)的傅立叶级数的逆变换运算,得到正、余弦函数及一般周期信号的各种常用波形的信号展开;并求得了与各种常用波形信号函数族相正交的函数族,以用于各展开系数的计算与信息的解调;而后把它们应用到通信系统中,提出了一种新的通信系统,即新型Chen-Mobius通信系统。 本文主要完成了两个方面的工作,Chen-Mobius多路通信系统的FPGA硬件设计实现和基于Chen-Mobius变换的语音加密双工通信系统的实现。首先,利用嵌入MATLAB\SIMULINK中的DSPBuilder软件对Chen-Mobius多路(四路和八路)通信系统进行仿真分析,对该系统在不同信噪比情况下的错误概率进行了计算,并绘出了信噪比-错误概率曲线;其次,利用DSPBuilder中的Signalcompiler将Chen-Mobius多路通信系统的主体模块(函数及积分器的产生等)转化成HDL硬件语言,后在QuartusⅡ软件平台上,结合利用VHDL编程的硬件程序模块(分频、延时、控制模块等)构架完整的Chen-Mobius通信系统,并对此系统设计综合、引脚分配、仿真验证、时序分析等;最后,在Altera公司的Stratix 芯片上,实现硬件的编程和下载,从而完成了Chen-Mobius多路通信系统的FPGA硬件实现。 另外,利用Chen-Mobius单路通信系统的调制、解调系统分别对语音信号进行加密与解密,在两块DE2的FPGA开发板上成功实现了基于Chen-Mobius变换的语音加密双工通信。完成本设计意义重大,它为今后Chen-Mobius通信系统应用于通信领域的各个方面,迈开坚实的一步。
标签: ChenMobius FPGA 通信系统 硬件实现
上传时间: 2013-07-24
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随着科学技术水平的不断提高,数字集成电路被广泛应用。通用串行总线USB(Universal Serial Bus)是计算机与外围设备互连的标准接口之一,是一种点对点的通信接口,可同时支持多个外围设备。USB2.0规范的通信速率非常高,其峰值可达480Mbit/s,使得它已经成为目前最流行的外设接口标准。FPGA芯片是今后电子产品发展的趋势,带有USB接口的FPGA系统将有很好的市场需求和发展前景。 论文主要从研究FPGA的结构、Xilinx公司Spartan3F系列中的XC3S400的引脚功能、了解FPGA开发流程、熟悉USB2.0的通信协议以及驱动的一些基本知识入手,目的是完成带有USB接口的FPGA的PCB板的制作和FPGA内部程序的编写以及USB固件的开发。结合了Cypress公司的上位机,开发了基于USB接口的FPGA和PC机通信系统,能够进行数据传输。论文研究了Xilinx的3S400芯片的内部结构和各个引脚的功能,设计了关于Xilinx的3S400最小系统电路图,在Xilinx的FPGA的开发环境,编写了FPGA的代码。由于FPGA内嵌的USB2.0的内核价格昂贵,需要向生产FPGA的芯片厂商购买,因此论文选择了外接USB芯片,虽然增加了PCB板的面积,但其开发成本较低,且技术成熟,大多数USB通信研究者进行广泛研究。论文在详细介绍了USB2.0的通信协议,Cypress公司生产的CY7C68013芯片的结构,以及其固件的开发基础上,开发了基于FPGA的USB与PC机的通信系统,该通信系统可以和上位机进行点对点的数据传输,为大批量的数据通信产品的开发提供了研究和生产的基础。
上传时间: 2013-07-26
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单片机开发 开发板实验 与上位机通信 程序的拷置
上传时间: 2013-08-02
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单片机与PC机通信发送数据到PC机的串口助手显示
上传时间: 2013-11-21
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本文以51单片机控制四路开关量输入/六路开关量输出为例,设计了一个简单的上位机下位机通信作品,作为模块学习和整理,供读者参考!
上传时间: 2014-12-25
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单片机串行通信
上传时间: 2013-10-14
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1.UART增加2个新的特性,即帧错误检测和多机通信中的从机地址自动识别。(1)帧错误检测可用于UART检查工作方式1、2和3时的停止位。例如,由于UART通信线路上的噪声或者2个MCU同时发送可能引起停止位的丢失。(2)多机通信中的从机地址自动识别功能即是说只允许该地址从机被硬件中断,而不是由软件进行地址比较的,那么自动地址识别可以减少为UART服务所需要的MCU时间。与此同时使用广播地址可以一次寻址所有的从处理器。2.4个中断优先级:IPH和IP结合使用决定了每个中断的优先级,00、01、10、11的排列依次由低到高组成4级中断优先权。3.双DPTR指针:可用于寻址外部数据存储器。通过对AUCR1的DPS位编程,以实现对2个16位DPTR寄存器的切换。4.将AUXR.0置位,禁止ALE的信号输出,从而达到降低单片机本身的EMI电磁干扰。
上传时间: 2013-10-23
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红外通信是目前比较流行的一种无线通信模式,其具有无污染,信息传输稳定(不受电磁影响),信息保密性高(经过一定强度的编解码),及安装简单使用方便等优点。因此其被广泛应用于日常生活(水表电表远程操控,红外无接触式测温…)工业生产、科研等诸多领域。当然由于其本身传输特性的限制,导致其易受光线影响,传输距离教短,这些也是平时我们应用中应该注意的地方。
上传时间: 2013-10-26
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