基于FPGA的UART串口通信

通过串口调试助手PC发送16bit给FPGA，FPGA接收后返还给PC。

串口通信其实没我们想象中的那么难，只要花点时间去理解，很快就会上手，在直入正题前，先来一点基础知识。

串口是指发送和接收数据的串行口，就是我们打开电脑设备管理器后看到的COM口。FPGA或单片机的板子中很多都用到的是UART（通用异步收发传输器）和RS232。

UART：计算机内部采用并行数据，不能直接把数据发到Modem，必须经过UART整理才能进行异步传输，其过程为：CPU先把准备写入串行设备的数据放到UART的寄存器（临时内存块）中，再通过FIFO（First Input First Output，先入先出队列）传送到串行设备，若是没有FIFO，信息将变得杂乱无章，不可能传送到Modem。它是用于控制计算机与串行设备的芯片。有一点要注意的是，它提供了RS-232C数据终端设备接口，这样计算机就可以和调制解调器或其它使用RS-232C接口的串行设备通信了。

RS232：个人计算机上的通讯接口之一，由电子工业协会(Electronic Industries Association，EIA) 所制定的异步传输标准接口，通常为9个引脚，但在我们的应用中RS-232口一般只使用RXD、TXD、GND三条线。

现在很少能看到这种口了，基本上都用的是USB，所以在下面我们FPGA的实际例子中，大家只要认准RXD、TXD两个引脚就好。

在进入实际工程中前我们要明白什么叫波特率：波特率指1s内所要发送的数据，在我们的串口设置中有很多种波特率，比如4800、9600和19200等，根据你的实际需要选择不同的波特率。波特率应提前被协议双方确定，在我们的实验中，我们是通过PC向FPGA发送一个16bit的数据，FPGA接收后再返还给PC。那么在这个过程中，PC发了16位的数据，FPGA要知道每一位发送的时间有多长，FPGA才能在数据送过来时，去取样，将数据提取出来。比如我们给定的波特率是9600，那么发送一位的时间为1/9600=0.000104166667s约等于104ns，那么我们就可以让FPGA每隔52ns的中间点去采一次样，存下现在这一位数据是多少，16位数据，经过1664ns采集完。1664ns是一个时间段，它可以明确我们采集的是16bit的数据，当然现在这样说还不太准确，因为我们在串口通信时还存在奇偶校验位和停止位，这两个位的概念我们下面会讲到

以上为我们正式进入实际工程前的一些基础知识，下一篇博客中我会贴出实际的工程代码，为大家讲解。

最后

以上就是顺心小甜瓜为你收集整理的基于FPGA的UART串口通信的全部内容，希望文章能够帮你解决基于FPGA的UART串口通信所遇到的程序开发问题。

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