基于NiosⅡ的UART设计与实现
2012-03-17王一平王代强
王一平 , 王代强 ,2
(1.贵州大学 贵州 贵阳 550025;2.贵州大学 人民武装学院,贵州 贵阳 550025)
SOPC技术自2000年提出以来,以其灵活性、可裁剪和扩展、系统可编程等优点被广泛应用于通信、军事等嵌入式领域。SOPC技术以NiosⅡ处理器为核心采用软硬件协同设计方案以及IP核复用等技术使得它在可靠性、体积、功耗、设计周期等方面实现了最优化,是未来的SOC和嵌入式发展的方向。
传统的UART专用芯片引脚多、内部还有许多其他的功能模块、占用面积大使得电路设计复杂,PCB面积增加。相对于集成度越来越高的SOC系统来说越来越不符合要求。而基于SOPC技术的UART设计可以合理应用在含有FPGA器件的系统中,将UART集成其中起到节约PCB面积的作用[1]。
文中设计了一种基于NiosⅡ的UART,并在EP2C8Q208C芯片上通过串口调试工具加以验证。
1 UART原理及协议介绍
串行异步接口即通用的异步收发器(UART,Universal Asynchronous Receiver Transmitter)成本低、传输线少、可靠性高因而应用广泛于。根据通信接口的传输速率、电气特性、连接特性等的不同, 有 RS-232、RS-423、RS-499、RS-485等不同的通信协议。其中RS-232是目前广泛采用的一个标准,常用于短距离、低速、低成本的通信[1-2]。
RS-232的基本通信只需要两条信号线(RXD、TXD)就可以完成数据的相互通信,接受和发生采用全双工形式,RXD是接受输入端,TXD是发送输入端。其基本的通信协议十分简单:以低电平为起始位,高电平为停止位,中间可传输5~8比特数据和1比特奇偶校验位,奇偶校验位的有无和数据比特的长度由通信双方约定,一帧数据传输完毕后可以继续传输下一帧数据,也可以继续保持为高电平,两帧之间保持高电平,持续时间可以任意长。……
