UART的工作原理

發(fā)送接收

發(fā)送邏輯對從發(fā)送FIFO 讀取的數(shù)據(jù)執(zhí)行“并→串”轉(zhuǎn)換?？刂七壿嬢敵銎鹗嘉辉谙鹊拇形涣?，并且根據(jù)控制寄存器中已編程的配置，后面緊跟著數(shù)據(jù)位（注意：最低位 LSB 先輸出）、奇偶校驗位和停止位。

在檢測到一個有效的起始脈沖后，接收邏輯對接收到的位流執(zhí)行“串→并”轉(zhuǎn)換。此外還會對溢出錯誤、奇偶校驗錯誤、幀錯誤和線中止（line-break）錯誤進行檢測，并將檢測到的狀態(tài)附加到被寫入接收FIFO 的數(shù)據(jù)中。

波特率產(chǎn)生

波特率除數(shù)（baud-rate divisor）是一個22 位數(shù)，它由16 位整數(shù)和6 位小數(shù)組成。波特率發(fā)生器使用這兩個值組成的數(shù)字來決定位周期。通過帶有小數(shù)波特率的除法器，在足夠高的系統(tǒng)時鐘速率下，UART 可以產(chǎn)生所有標(biāo)準的波特率，而誤差很小。

數(shù)據(jù)收發(fā)
發(fā)送時，數(shù)據(jù)被寫入發(fā)送FIFO。如果UART 被使能，則會按照預(yù)先設(shè)置好的參數(shù)（波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗位等）開始發(fā)送數(shù)據(jù)，一直到發(fā)送FIFO 中沒有數(shù)據(jù)。一旦向發(fā)送FIFO 寫數(shù)據(jù)（如果FIFO 未空），UART 的忙標(biāo)志位BUSY 就有效，并且在發(fā)送數(shù)據(jù)期間一直保持有效。
BUSY 位僅在發(fā)送FIFO 為空，且已從移位寄存器發(fā)送最后一個字符，包括停止位時才變無效。即 UART 不再使能，它也可以指示忙狀態(tài)。BUSY 位的相關(guān)庫函數(shù)是UARTBusy( )

在UART 接收器空閑時，如果數(shù)據(jù)輸入變成“低電平”，即接收到了起始位，則接收計數(shù)器開始運行，并且數(shù)據(jù)在Baud16 的第8 個周期被采樣。如果Rx 在Baud16 的第8 周期仍然為低電平，則起始位有效，否則會被認為是錯誤的起始位并將其忽略。
如果起始位有效，則根據(jù)數(shù)據(jù)字符被編程的長度，在 Baud16 的每第 16 個周期（即一個位周期之后）對連續(xù)的數(shù)據(jù)位進行采樣。如果奇偶校驗?zāi)Ｊ绞鼓?，則還會檢測奇偶校驗位。
最后，如果Rx 為高電平，則有效的停止位被確認，否則發(fā)生幀錯誤。當(dāng)接收到一個完整的字符時，將數(shù)據(jù)存放在接收FIFO 中。

原文標(biāo)題：UART工作原理

文章出處：【微信公眾號：FPGA設(shè)計論壇】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

責(zé)任編輯：haq