支持接收唤醒机制的UART控制器设计

UART是MCU芯片的常见串口通信外设。随着MCU在手持设备、物联网设备的应用越来越广泛,对低功耗需求也是越来越高。传统的UART为了降低功耗主要通过优化电路结构和算法,减少数据传输时的功耗,比如最常见的低功耗电荷泵技术,将电源电压调整至低的工作电压,从而降低功耗。介绍一种支持四种接收唤醒机制的低功耗UART电路,使用睡眠模式来降低电路功耗。实验验证,睡眠的UART接收器会在指定条件下硬件自动唤醒,然后正常地接收数据,降低功耗的同时能广泛运用在多机通信中。

UART自适应波特率发生器的设计与仿真

为提升各种微处理器与嵌入式系统的通信波特率,文章对传统波特率自适应检测技术加以改进,基于FPGA和Verilog HDL硬件描述语言设计一种可灵活高效配置波特率参数的UART模块。首先改进传统的通过发送固定数据检测波特率的技术,利用特征值匹配法结合查表比对法设计自适应波特率发生器,实现自动高效检测波特率,完成相应参数配置。然后采用Modelsim对各模块功能进行系统级仿真。仿真结果表明,该波特率发生器能够自动建立串口通信链路,数据传输稳定可靠,提高了检测效率,减少了系统资源开销。

PCIE-UART多端口控制器芯片的设计

自主研发了一款PCIE-UART多端口控制器芯片。首先,采用独立的256 Bytes TX/RX FIFO设计了单通道PCIE-UART控制器,实现了硬件流控、软件流控功能,其PCIE接口支持PCIE2.0,UART接口支持RS232/485/422;然后,将8路串口的TX/RX FIFO合并在一起,通过同步时分复用技术对每路串口的TX/RX FIFO进行读写操作,实现了数据的收发,并增加定时/计数器和16路MPIO功能;最后,在FPGA开发板上验证了芯片的功能和性能,并采用55 nm制程工艺和QFP208封装形式完成了设计芯片的制备。测试结果表明,研发的芯片达到工业自动化系统集成等领域对串口的性能要求。

基于单片机的CAN/UART协议转换器的设计

针对采用CAN总线的城轨列车通信系统实时监控,本文基于UART协议和CAN总线协议设计了CAN/UART协议转换器,并通过RS232接口与监控系统相连。监控系统通过协议转换器实现对城轨列车通信系统的参数配置和实时监控,并以可视化的方式显示监控结果;同时分析了CAN2.0协议、CANopen协议和UART协议的结构特点,设计了以Freescale MC9S12XDP512单片机为核心的协议转换器硬件电路,完成了软件编程。实验结果表明,本设计通过RS232接口与监控系统相连,完成了CAN总线与RS232接口设备的数据通信,解析了设备的状态信息,最终实现了对城轨列车通信系统的实时监控功能。

HDLC/UART通信网关的设计

为了实时监控地铁设备的工作状态,设计了HDLC/UART通信网关,并通过UART接口与监控系统相连。监控系统通过通信网关与设备进行通信,并以可视化的方式实时显示出设备的工作状态。该文分析了HDLC协议的帧结构和特点,设计了以STC89C52单片机为核心的硬件电路,完成了软件编程,并为监控系统编写了上位机程序。在地铁上验证设计的通信网关运行可靠。

基于FPGA的UART电路的设计

本文分析了通用异步收发器(UART)的功能特点。利用FPGA设计实现了UART的核心功能,包括波特率发生模块、发送模块和接收模块,并给出了仿真结果。程序下载到FPGA芯片中,通信数据完全正确。该设计不仅实现了异步通讯的主要功能,而且电路简单,工作稳定、可靠,可以将其灵活地嵌入到各个通信系统中。

基于UART的可靠通信与性能分析

分析了基于UART总线型拓扑的可靠性连接和单主多从、令牌、多主对等系统的实现方案。从3个方面研究了通信性能,UART的接口与传输线特性决定了系统的最高通信速率;基于UART位串时槽研究了重新校准波特率的最大时间;基本UART的协议相关分析表明,衡量通信效果应从协议的效率、传输线的“忙闲”程度、数据理解率和时态特性几个方面分析。

基于FPGA和UART接口的多路数据采集系统的实现

为了满足对采集后的数据进行快速、远距离的串行传输、并实时储存的需求,研制了一种基于FPGA和UART接口的多路数据采集系统。采用FPGA实现数据的采集模块、模拟信号路数选择以及数字信号的并串转换等功能;同时利用RS-422接口实现了数字信号远距离的串行传输。功能仿真和实际测量验证了设计的可行性。

基于VerilogHDL的UART设计

UART是广泛使用的串行数据通信电路,因其要求的传输线少,可靠性高,传输距离远,所以系统间互联常采用RS—232接口方式,一般说来,该接口由硬件(UART专用芯片)实现。文章基于VerilogHDL语言,结合有限状态机的设计方法来实现UART,将其核心功能集成到FPGA上,使整体设计紧凑、小巧,实现的UART功能稳定、可靠,为RS—232接口提供了一种新的解决方案;同时,与其他设计方法相比较,利用有限状态机的方法具有结构模式直观简单,设计流程短,程序层次分明,易综合,可靠性高等优点,必将在EDA技术中发挥重要作用。

基于FPGA的UART设计与实现

为在CPCI总线数字I/O模块上实现UART(universal asynchronous receiver transmitter,通用异步接收发送器)接收功能,提出了一种基于现场可编程门阵列器件(FPGA)的UART设计与实现方案。在Altera Quartus Ⅱ开发平台上采用Verilog HDL语言和其自带的IP CORE实现UART的接收。最后借助于QuartusⅡ集成开发环境中提供的SignalTapⅡ嵌入式逻辑分析仪进行验证,结果表明,该UART工作稳定可靠。

基于CH341的USB-UART的设计与实现

介绍了利用CH341将PC机的USB接口转换成通用异步串行(UART)接口的设计与实现方法,简要阐述了CH341的功能特点,详细介绍了将USB口转换成UART接口以及进一步转换成RS485接口时的接线方法、PC机驱动程序的安装及CH341接口的识别方法。

高性能嵌入式UART IP核的设计

利用有限状态自动机理论[1]进行了可嵌入式UART的设计.支持AMBA 2.0 APB总线接口.采用了改进的异步FIFO,在提高传输速率的同时能够更加准确的判断出FIFO的空满状态.提出了一种新的小数分频的处理方法,操作简单,便于实现.设计通过了FPGA的仿真验证.嵌入到单板系统中,在UART时钟为12.5 M的情况下,实现了与ARM PSK系统中的UART以230 k以内的任意波特率的数据传输.试验结果证明了本设计的可行性.

基于CPLD实现DSP的UART设计研究

为了实现具有同步串口的DSP(数字信号处理器)和异步串行设备之间的连接,介绍一种采用可编程逻辑器件CPLD实现UART的方法,将UART的核心功能集成到CPLD上。该设计包括UART的发送器、接收器和波特率发生器以及数据锁存器,所有的功能模块都采用VHDL语言编程实现。测试结果表明所设计的UART能够实现同步串口的DSP与异步串行通讯接口之间可靠且准确的通讯。

TMS320DM642中利用McBSP与EDMA实现UART

TMS320DM642(DM642)作为一款高性能的多媒体DSP有着广泛的应用。由于不具备通用异步串行收发接口(UART),使得与其他UART设备之间的通信存在困难。本文分析了异步串行通信的特点和其数据帧结构,利用片上同步多通道缓冲串行口(McBSP)和增强型直接存储器存取(EDMA)实现了UART功能。重点论述了McBSP与EDMA相关寄存器的初始化设置,发送接收数据的编解码软件处理等。该方法无需其他外部器件,硬件实现简单,程序流程简洁,丰富了DM642的接口功能,提高了其使用的灵活性。

基于FPGA的星载UART通讯设计与实现

通用异步收发器(universal asynchronous receiver transmitter,UART)广泛应用在星载仪器单机内部通信。针对复杂的空间电磁环境,电路受宇宙射线、单粒子影响较大的特点,研究了面向空间环境应用的UART电路设计方法。该方法在硬件上,使用抗辐照反熔丝型FPGA和军品级的通信接口芯片,实现UART通讯的总线拓扑连接结构。软件上,使用硬件描述语言完成串口通信协议,结合三模冗余串行TMR、并行TMR技术、数字滤波技术,提高系统的容错能力,提高系统的可靠性。给出了UART收发电路的工作原理、实现框图,并进行了仿真实验,实验结果验证了该方法的有效性。

ARM中基于DMA的高效UART通讯及其应用

文章首先介绍了UART通讯时常采用的查询接收方式、中断接收方式的缺点,介绍了S3C44B0X处理器中通过UART口,采用DMA方式接收数据的方法以及关键的代码,并分析了采用DMA方式比采用中断方式与查询方式的优点。试验证明,基于DMA的UART通讯,为CPU进一步减轻了负担,提高了通讯的可靠性。

基于FPGA的UART设计

UART是一种广泛应用于短距离、低速、低成本通信的串行传输接口。由于常用UART芯片比较复杂且移植性差,提出一种采用可编程器件FPGA实现UART的方法,实现了对UART的模块化设计。首先简要介绍UART的基本特点,然后依据其系统组成设计顶层模块,再采用有限状态机设计接收器模块和发送器模块,所有功能的实现全部采用VHDL进行描述,并用Modelsim软件对所有模块仿真实现。最后将UART的核心功能集成到FPGA上,使整体设计紧凑,小巧,实现的UART功能稳定、可靠。

基于51系列单片机的通用软件UART的实现

通过对UART技术的研究,提出了一种利用软件实现UART的单片机扩展方法,没有使用任何外围器件,仅仅利用单片机的一个I/O端口、一个T/C技术定时器和一个INT外部中断并通过软件编程实现,节约了系统开发过程中的硬件开销,并且具有良好的软件兼容性,提高系统开发速度。

简化UART功能的FPGA实现

提出了一种 ARM+FPGA结构系统中简化 UART功能的 FPGA实现方法 ,使用了状态机来描述接收器和发送器的基本功能 。

基于最佳接收的UART的设计与实现

针对通用异步接收和发送器UART对随机脉冲干扰特别敏感的弱点,引入数字相关器,以实现信号的最佳接收及提高UART的抗干扰性能;结合现场可编程逻辑门阵列FPGA的结构特点针对同步模块和数字相关器等关键部件进行逻辑设计优化,使UART性能大为提高。