UART接收电路（防毛刺）设计VHDL代码modelsim仿真

名称：UART接收电路（防毛刺）设计VHDL代码modelsim仿真

软件：modelsim

语言：VHDL

代码功能：

设计一个UART接收电路,其工作原理为

输入输出信号说明:

Datain:输入串行码流,速率为11.52 Kbits/S

CLK? ? 输入时钟,频率为50MHz;

Outenable:输出数据有效信号,高电平有效;

Dataout:输出并行数据信号(8bits宽度)。

电路功能说明:对输入的串行数据码流,用高速的时钟进行采样处理,将异步串行输入的数据流转换为同步的并行数据输出。

1.输入码流 Datain,速率为1152kbts/S;时钟速率是50MHz,当时钟上升沿时进行数据釆样。

2.当 Outenable信号为高时,并行输出数据有效。

3.串行输入数据流是以数据帧的格式输入的;其帧号依次递增。毎帧包含一个起始位、8bits数据位和一个停止为,其示意如下图所示。当无数据输入时,信号线状态保持为高("1")。而数据帧的起始位(Datai)固定为‘0',它标志着一个数据帧的开始;停止位( Datae)固定为1',它标志着一个数据帧的结束。

设计要求:

输入信号时序波形为(8bit数据,高位在前):56H、37H、AOH4BH、FFH。在第一帧数据出现前有一个宽度为500ns的低脉冲毛刺,在第一帧数据的起始位的后半段,有一个宽度为500ns的高电平脉冲毛刺。

2.接收电路能够在毛刺存在的条件下,正确检测岀串行传输数据。

2.在同一个进程中不能有两个' event

3.除 testbench程序外,不能使用 after语句。

提示:

设计一个毛刺计数器,如果出现毛刺则进行计数。如果最后毛刺计数器的计数值高于某个门限,则表明本接收状态出现错误,需要重新搜索接收状态;如果毛刺计数器的值还很小时,就又出现了正确数据,则毛刺计数器清零。

FPGA代码Verilog/VHDL代码资源下载：www.hdlcode.com

演示视频：

设计文档：

1.?代码文件

顶层模块

波特率分频模块

滤波模块（去除毛刺）

Uart接收模块

Testbench

仿真图

部分代码展示:

LIBRARY?ieee;
???USE?ieee.std_logic_1164.all;
???USE?ieee.std_logic_unsigned.all;
ENTITY?filter?IS
???PORT?(
??????clk?????????:?IN?STD_LOGIC;
??????rst_n???????:?IN?STD_LOGIC;
??????signal_in???:?IN?STD_LOGIC;
??????signal_out??:?OUT?STD_LOGIC
???);
END?filter;
ARCHITECTURE?RTL?OF?filter?IS
????TYPE?state_FSM?is?(s_idle,s_high,s_high_cnt,s_low,s_low_cnt);
signal?state:state_FSM;
???SIGNAL?signal_data?:?STD_LOGIC;
???SIGNAL?cnt?????????:?STD_LOGIC_VECTOR(5?DOWNTO?0)?:=?"000000";
BEGIN
???
???PROCESS?(clk,?rst_n)
???BEGIN
??????IF?((NOT(rst_n))?=?'1')?THEN
?????????cnt?<=?"000000";
??????ELSIF?(clk'EVENT?AND?clk?=?'1')?THEN
?????????IF?(state?=?s_high_cnt?OR?state?=?s_low_cnt)?THEN
????????????cnt?<=?cnt?+?"000001";
?????????ELSE
????????????cnt?<=?"000000";
?????????END?IF;
??????END?IF;
???END?PROCESS;

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