张建军，安海佳，谭可仕，王 锋，韩怀宇

(中国空间技术研究院,北京 100094)

FPGA状态机在多路异步串口通信处理的实时优势

张建军，安海佳，谭可仕，王 锋，韩怀宇

(中国空间技术研究院,北京 100094)

首先简要介绍了异步串口板的通常设计方法，并且提出了这些方法的不足之处，重点阐述了基于FPGA状态机和片上总线的新设计方案，以及该方案的技术优势，随后公布了基于该方案的异步串口板达到的性能指标;通过比较有关应答延迟的试验数据，提出了基于FPGA状态机和基于DSP处理器的异步串口板卡存在明显的处理速度差异问题，并基于两种设计方案，解释了形成差异的原因;最后提出了FPGA状态机对外部总线存储器或端口的访问管理性能大幅超越了任何一款DSP处理器的观点，并对同行提出了类似研发项目的设计建议。

FPGA；状态机；异步串口；实时

0 引言

某设备的测试平台必须达到36路通道、11种通讯协议、波特率4/19.2/38.4/57.6/115.2(Kbps)、小于协议分析和数据处理时间小于1 μs、通讯模式可配置等技术要求，因此测试平台内异步串口板的设计方案要面向上述技术要求而制定。目前异步串口板通常采用嵌入式处理器或者基于FPGA的，非总线式的，异步串口收发和处理逻辑。前者易于管理总线，分析协议和处理数据，但处理速度过慢，后者处理速度快，但无法在线配置通讯模式，不能利用总线进行全局管理，故需要一种新的多路异步串口板设计方案，即能够实现管理总线，分析协议和处理数据，又具有强实时性能，以达到测试平台的技术要求。……