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使用FPGA实现串口通信实验的详细资料说明

消耗积分:0 | 格式:rar | 大小:0.27 MB | 2020-09-11

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  一、实验目的

  1、了解串口通信的基本原理;

  2、掌握锁相环的基本原理和使用方法;

  3、掌握起始位和停止位的含义及实现方法;

  4、掌握VHDL 状态机的基本使用方法;

  5、掌握基本的接口设计和调试技巧;

  串口通信是以字节为单位,按位传输数据和接收数据的。

  先看一下发送数据:串行线缆的两端事先约定好串行传输的参数(传输速度、传输格式等),之后进行传输,①当没有数据传输的时候,发送端向数据线上发送“ 1” ;②当要传输数据时,发送端先发送一个“ 0”来表示要传输数据了,这样当接收端检测到“ 0”便可以知道有数据到来了;③开始传输后,数据以约定的速度和格式传输;④ 每次传输完成一个字节之后,都在其后发送一个停止位“ 1”。这样,发送数据就结束了。

  再来看接收数据,初始状态是等待状态,接收的一直是“ 1”,当检测到0 时进入检验状态,在检验状态下如果再检测到0(一般采用过采样)则进入接收数据状态, 当接收完8 位比特数后判断是否有停止位, 如果有则此字节接收结束,重新进入等待状态准备接受下一字节。

  锁相环是以锁定输入载波信号的相位为目标的一种载波环实现形式。它由三部分组成:鉴相器( PD)、环路滤波器( LPF)和压控振荡器( VCO)。如上图。锁相环的工作原理: 压控振荡器的输出经过采集并分频, 后与基准信号同时输入鉴相器。鉴相器通过比较上述两个信号的相位差, 输出结果通过环路滤波器,滤除噪声和高频分量, 然后输出一个直流脉冲电压, 用它来控制VCO,使它的频率改变,使 lim p c t 0。经过较短时间后, VCO 的输出稳定于某一值。环路一旦进入锁定状态后, 压控振荡器的输出信号与环路的输入信号(参考信号) 相位时刻保持一致。

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