第18.1讲 UART串口通信原理讲解_哔哩哔哩_bilibili
并行通信
一个周期同时发送8bit的数据,占用引脚资源多
串行通信
串行通信的通信方式:
同一时钟下进行数据传输
发送设备和接收设备的时钟不同
但是需要约束波特率(1s内传输的bit数)
串行通信的传输方向:
常见串行通信接口:
UART(universal asynchronous receiver-transmitter):通用异步收发传输器
异步串行通信
功能:
数据格式:
校验位:奇偶校验
UART使用两根信号线实现,一根用于串口发送,另一根负责串口接收
传输速率 波特率
串口通信的速率用波特率表示,它表示每秒传输的二进制数据的位数,单位为bps(位/秒)
9600 19200 38400…
1s=109ns1 s = 10^9 ns 1s=109ns
假设波特率是115200 bit/s
那么发送一个bit需要 10910^9109/ 115200 ns
当频率为50Hz的时候,一个周期为 20 ns
发送一个bit需要的周期数为: 109/115200/2010^9/115200/20109/115200/20= 434
拉低的起始位,拉高的数据为,校验位,停止位都需要434个周期
负逻辑电平:
1对应负电压,0对应正电压
3线:TX RX GND
差分传输:
DB9接口定义
USB接口
Data -/+ 差分信号
开发板与上位机通过串口通信,完成数据环回实验
串口接收、发送:
串行转并行
module uart_recv (
input clk,
input rst,
input uart_rxd,
output reg [7:0] uart_data,
output reg uart_done
);
// 抓取接收信号下降沿(获取数据接收的标志)
reg uart_rxd_cur, uart_rxd_pre;
wire start_flag;
assign start_flag = ~uart_rxd_cur & uart_rxd_pre;
always @(posedge clk or posedge rst) begin
if(rst) begin
uart_rxd_cur <= 1'b0;
uart_rxd_pre <= 1'b0;
end
else begin
uart_rxd_cur <= uart_rxd;
uart_rxd_pre <= uart_rxd_cur;
end
end
// 定义常量
parameter CLK_FREQ = 50000000;
parameter UART_BPS = 115200;
// 不可更改的常量
localparam BPS_CNT = CLK_FREQ / UART_BPS;
reg rx_flag;
reg [3:0] rx_cnt;
reg [8:0] clk_cnt;
always @(posedge clk or posedge rst) begin
if(rst)
rx_flag <= 1'b0;
else begin
if(start_flag)
rx_flag <= 1'b1;
else if(rx_cnt == 4'd9 && (clk_cnt == BPS_CNT/2))
// 8个bit数据传输完成,且经过半个波特的停止位
rx_flag <= 1'b0;
else
rx_flag <= rx_flag;
end
end
// clk_cnt 计数
always @(posedge clk or posedge rst) begin
if(rst)
clk_cnt <= 1'b0;
else if(rx_flag) begin
if(clk_cnt < BPS_CNT - 1)
clk_cnt <= clk_cnt + 1'b1;
else
clk_cnt <= 9'd0;
end
else
clk_cnt <= 9'b0;
end
// rx_cnt 根据 clk_cnt 计数
always @(posedge clk or posedge rst) begin
if(rst)
rx_cnt <= 4'd0;
else if(rx_flag) begin
if(clk_cnt == BPS_CNT - 1)
rx_cnt <= rx_cnt + 1'b1;
else
rx_cnt <= rx_cnt;
end
else
rx_cnt <= 4'b0;
end
// 在中间值的时候赋值
reg [7:0] rx_data; // 临时寄存器(寄存数据)
always @(posedge clk or posedge rst) begin
if(rst)
rx_data <= 8'd0;
else if(rx_flag) begin
if(clk_cnt == BPS_CNT / 2) begin
rx_data[rx_cnt - 4'b1] <= uart_rxd_pre;
end
else
rx_data <= rx_data;
end
else
rx_data <= 8'd0;
end
// 设置输出数据uart_data和输出完成信号uart_done
always @(posedge clk or posedge rst) begin
if(rst) begin
uart_data <= 8'd0;
uart_done <= 1'b0;
end
else if(rx_cnt == 4'd9) begin
uart_data <= rx_data;
uart_done <= 1'b1;
end
else begin
uart_data <= 8'd0;
uart_done <= 1'b0;
end
end
endmodule
并行转串行
module uart_send (
input clk,
input rst,
input uart_en,
input [7:0] uart_din,
output reg uart_txd,
output uart_rx_busy
);
// 抓取uart_en上升沿
reg uart_en_pre, uart_en_cur;
wire en_flag;
assign en_flag = ~uart_en_pre & uart_en_cur;
always @(posedge clk or posedge rst) begin
if(rst) begin
uart_en_pre <= 1'b0;
uart_en_cur <= 1'b0;
end
else begin
uart_en_cur <= uart_en;
uart_en_pre <= uart_en_cur;
end
end
reg [7:0] tx_data;
reg tx_flag;
reg [3:0] tx_cnt;
reg [8:0] clk_cnt;
// 定义常量
parameter CLK_FREQ = 50000000;
parameter UART_BPS = 115200;
// 不可更改的常量
localparam BPS_CNT = CLK_FREQ / UART_BPS;
// 写信号忙
assign uart_rx_busy = tx_flag;
// clk_cnt 计数
always @(posedge clk or posedge rst) begin
if(rst)
clk_cnt <= 1'b0;
else if(tx_flag) begin
if(clk_cnt < BPS_CNT - 1)
clk_cnt <= clk_cnt + 1'b1;
else
clk_cnt <= 9'd0;
end
else
clk_cnt <= 9'b0;
end
// tx_cnt 根据 clk_cnt 计数
always @(posedge clk or posedge rst) begin
if(rst)
tx_cnt <= 4'd0;
else if(tx_flag) begin
if(clk_cnt == BPS_CNT - 1)
tx_cnt <= tx_cnt + 1'b1;
else
tx_cnt <= tx_cnt;
end
else
tx_cnt <= 4'b0;
end
always @(posedge clk or posedge rst) begin
if(rst) begin
tx_flag <= 1'b0;
tx_data <= 8'd0;
end
else begin
if(en_flag) begin // 写使能
tx_flag <= 1'b1; // 写标志
tx_data <= uart_din; // 暂存数据
end
else if(tx_cnt == 4'd9 && clk_cnt == (BPS_CNT-BPS_CNT/16)) begin
// 传输结束
tx_flag <= 1'b0;
tx_data <= 8'd0;
end
else begin
tx_flag <= tx_flag;
tx_data <= tx_data;
end
end
end
// uart_txd 传输数据
always @(posedge clk or posedge rst) begin
if(rst)
uart_txd <= 1'b1;
else if(tx_flag) begin
if(tx_cnt == 4'd0) uart_txd <= 1'b0; // start bit拉低
else if(tx_cnt == 4'd9) uart_txd <= 1'b1; // stop bit拉低
else uart_txd <= tx_data[tx_cnt - 4'b1]; // 传输数据(cnt比bit位计数多1)
end
else uart_txd <= 1'b1;
end
endmodule
三个模块对应信号连接
module uart_loopback_top(
input sys_clk,
input sys_rst,
input uart_rxd,
output uart_txd
);
wire uart_en;
wire [7:0] uart_din;
wire [7:0] uart_data;
wire uart_done;
wire uart_rx_busy;
uart_recv uart_recv_u(
.clk (sys_clk),
.rst (sys_rst),
.uart_rxd (uart_rxd),
.uart_data (uart_data),
.uart_done (uart_done)
);
uart_send uart_send_u(
.clk (sys_clk),
.rst (sys_rst),
.uart_en (uart_en),
.uart_din (uart_din),
.uart_txd (uart_txd),
.uart_rx_busy (uart_rx_busy)
);
uart_loop uart_loop_u(
.clk (sys_clk),
.rst (sys_rst),
.recv_done (uart_done),
.recv_data (uart_data),
.tx_busy (uart_rx_busy),
.send_en (uart_en),
.send_data (uart_din)
);
endmodule
create_clock -period 20.000 -name clk [get_ports {
sys_clk}]
#Clock signal
set_property -dict {
PACKAGE_PIN L16 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {
sys_clk }];
#Buttons
set_property -dict {
PACKAGE_PIN R18 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {
rst }];
set_property -dict {
PACKAGE_PIN B12 IOSTANDARD LVCMOS18 } [get_ports {
uart_rxd }];
set_property -dict {
PACKAGE_PIN C12 IOSTANDARD LVCMOS18 } [get_ports {
uart_txd }];
这里的约束找不到对应的 zybo 开发板的,并没有跑起来
文章浏览阅读645次。这个肯定是末尾的IDAT了,因为IDAT必须要满了才会开始一下个IDAT,这个明显就是末尾的IDAT了。,对应下面的create_head()代码。,对应下面的create_tail()代码。不要考虑爆破,我已经试了一下,太多情况了。题目来源:UNCTF。_攻防世界困难模式攻略图文
文章浏览阅读2.9k次,点赞3次,收藏10次。偶尔会用到,记录、分享。1. 数据库导出1.1 切换到dmdba用户su - dmdba1.2 进入达梦数据库安装路径的bin目录,执行导库操作 导出语句:./dexp cwy_init/[email protected]:5236 file=cwy_init.dmp log=cwy_init_exp.log 注释: cwy_init/init_123..._达梦数据库导入导出
文章浏览阅读1.9k次。1. 在官网上下载KindEditor文件,可以删掉不需要要到的jsp,asp,asp.net和php文件夹。接着把文件夹放到项目文件目录下。2. 修改html文件,在页面引入js文件:<script type="text/javascript" src="./kindeditor/kindeditor-all.js"></script><script type="text/javascript" src="./kindeditor/lang/zh-CN.js"_kindeditor.js
文章浏览阅读2.3k次,点赞6次,收藏14次。SPI的详情简介不必赘述。假设我们通过SPI发送0xAA,我们的数据线就会变为10101010,通过修改不同的内容,即可修改SPI中0和1的持续时间。比如0xF0即为前半周期为高电平,后半周期为低电平的状态。在SPI的通信模式中,CPHA配置会影响该实验,下图展示了不同采样位置的SPI时序图[1]。CPOL = 0,CPHA = 1:CLK空闲状态 = 低电平,数据在下降沿采样,并在上升沿移出CPOL = 0,CPHA = 0:CLK空闲状态 = 低电平,数据在上升沿采样,并在下降沿移出。_stm32g431cbu6
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