党俊博,李　哲,李雅俊

(1. 西安邮电大学 电子工程学院，陕西 西安 710061 ；2. 西安北方捷瑞光电科技有限公司，陕西 西安 710111)



基于FPGA的串口通信电路设计与实现

党俊博1,李哲1,李雅俊2

(1. 西安邮电大学 电子工程学院，陕西 西安 710061 ；2. 西安北方捷瑞光电科技有限公司，陕西 西安 710111)

摘要针对计算机与基于FPGA控制系统需要进行数据通信的需求，采用有限状态机设计了一种串口通信电路。该电路实现了控制系统与计算机之间的通信，包括计算机发送给控制系统的控制命令和参数；控制系统发送到计算机的运行状态信息。使用ISE软件中的嵌入式逻辑分析仪Chipscope对通信电路进行测试，结果表明，该电路工作稳定可靠，能够完成数据传输的功能。

关键词串口通信；FPGA; UART；通信协议

串口以其通信电路简单、可靠性高和传输距离远等优点，广泛应用在计算机与外设之间的通信电路中。串口通信使用通用异步收发传输器(UniversalAsynchronousReceiverTransmitter，UART)和电平转换芯片进行数据传输。一般FPGA芯片中没有集成UART，为使FPGA能进行串口通信，可有两种选择：一种是使用UART专用集成芯片，这种方法设计简单，但会增加电路板的面积和成本；另一种方法是在FPGA内部设计UART，这种方法设计灵活，可靠性高。本文提出了一种使用硬件描述语言VerilogHDL设计UART和高层协议电路的方法，实现了FPGA与计算机之间的数据通信。

1串口通信协议设计

通信协议是指通信双方的一种约定，对数据格式、传输速度、校验方式和字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守。……