1. 研究目的与意义
随着计算机网络化和微机分级分布式应用系统的发展,通信的功能越来越重要。
计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传输一般可以采用并行通信和串行通信,由于串行通信具有使用线路少、成本低,特别在远距离通信时,避免了多条线路特性不一致而被广泛采用。
串行通信 可以由多种技术实现,如目前相当成熟单片机技术,利用vb编程以及89c51等芯片实现;windows平台下的vc6.0,⑴使用vc 提供的串行通信控件mscomm⑵在单线程中实现自定义的串口通信⑶多线程下实现串行通信;matlab等。
2. 国内外研究现状分析
早在pc机出现之前,串口设备(如电传打字机,通信调制解调器),就已开始应用。串行接口其特点是通信线路简单,只要一对传输线就可以实现双向通信,从而大大降低了成本,特别适用于远距离通信,串行通讯的距离可以从几米到几千米。
串行通信一般分为异步串行通信和同步串行通信。异步方式通信async(asynchronous data communication),又称起止式异步通信,异步通信在发送字符时,所发送的字符之间的时间间隔可以是任意的。发送端可以在任意时刻开始发送字符,因此必须在每一个字符的开始和结束的地方加上标志,即加上开始位和停止位,以便使接收端能够正确地将每一个字符接收下来。异步通信的好处是通信设备简单、便宜,但传输效率较低。
同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式,同步通信时要建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制,使双方达到完全同步。此时,传输数据的位之间的距离均为位间隔的整数倍,同时传送的字符间不留间隙,即保持位同步关系,也保持字符同步关系。同步通信的特点是以特定的位组合01111110作为帧的开始和结束标志,所传输的一帧数据可以是任意位。所以传输的效率较高,但实现的硬件设备比异步通信复杂。
3. 研究的基本内容与计划
本设计主要研究基于fpga的rs232异步通信和spi同步通信,包括时钟模块设计、波特率产生模块设计、发送模块设计、接受模块设计、键盘模块设计、显示模块设计等软硬件设计与实现。能实现从键盘输入数据,通过设计的fpga串行通信控制器发送数据,pc机准确接受数据;通过pc机串口调试助手发送数据给fpga,fpga可以准确接受到相应的数据并且将接受的数据在数码管上显示。
设计计划:
1.准备阶段(2.25-3.15):资料收集,并开题
4. 研究创新点
使用可编程逻辑器件几乎能完成任何数字器件的功能,上至高性能CPU,下至简单的74电路,使得产品的性能提高,体积缩小,功耗降低。
使用FPGA开发数字电路,可以大大缩短设计时间,减少PCB面积,提高系统的可靠性。
