异步串行接口的VHDL化设计中文核心期刊‘计算机信息_gt;嵌入式与SC)05年第2微(0201卷第1-期12通用异步串行接口的VL实用化设计DHPatasgoARTbsdoHDLrcilcDei力fUaenV华学杨晓斌赵花荣赵明生大)Yag,abnn_ioiZho,aogho,nsegaHurnZaMighn摘要：通用异步串行接口(neslAycrnueeeUirsnhoosRcirvavTasie,AT在通信、制等领域得到了广泛应用。根rnmtrUR)t控接收来自数据总线上的并行数据，照低位序方式并按串转换。然后根据控制寄存器的设置生成串行数据据URAT接口特点和应用需求。以提高VL设计的稳定性流；应的，收过程把串行数据流转换成并行数据，HD相接和降低功耗为目标，本文讨论了URAT接口中时钟域划分、产生中断以及状态信息.并对数据传输过程中的异常时钟分频、稳态、步FF亚同I0设计等问题和解决方案。关键词：用异步串行接口；I);亚稳态；场可编程逻辑进行处理。通VILI现阵列中图分类号：P1T31文献标识码：A文童编号：O8-5020)1202_310-7(051—-14|0-0AbtatUARidlsdepcayiosrc:TSwieyue.seilncmmuiainlnctoadcnrlytm.Itipprnotssenhsae,cnieighrceooosdrcaatrfnsUAdrqetfterampenssmeqetndRTaeussolelilmet.onlusosainterouinscacokiruinfeunyiie,lilsltsuhslcdsit.rqecdvdrotbomeatblyycrnuIOaedsusdintirvtsait,ShoosFFrise,amigampo—incigterbsnsadrdcnpwecnutnotenhoutesneuigorosmpifhoUAReinbenVHDTdsadogsL.Keod:yWrsUART;VHDL;eatblyFPMtsait;GAiS1C5T650是广泛使用的一款URAT接口芯片，是N1C5S650的改进版本。它收发均带有16字节的F—IF可以通过设定波特率设置寄存器来进行收发时钟O.的分频控制。传输速率从5bs1Mbs0p到.p。具体内容5可参见数据手册。3实用化设计主要问题和解决方案31框架设计.根据URAT的功能和数据流特点，系统划分为5个模块：时钟生成模块，成时钟分频和时钟分配；完界面模块。完成URAT其它模块和数据总线的交互；发送模块.缓冲接收到的数据并按照设置生成串行信号；收模块，照设置将接收信号串并变换并将数接按1引言据送到FF中；dm模块完成与Mdm信息交互IOMoeoeFGPA从实现粘合逻辑逐步发展成为设计平台的和控制.功能相对简单独立。图1UR为AT顶层模块核心.电子、在通信以及航空航天等领域得到了广泛示意图。应用。本人最近实现的中频软件无线电硬件平台，就以FGPA为核心。实现上变频、变频等中频数字信号下发送模块nefta|Irc处理.并且构成ADADP和AR//、SM模块之间的通信中心。这种以FGPA为核心的架构使得硬件平台结构灵活，有可重构性，软件无线电的各种算法分配具为方案提供了有力支撑。除了和T3061MS2C46之间的数据流采用EFMI接口外.PA的其它接口均采用UR。为了软件开FGAT发和移植的便利.AT设计要做到兼容S1C5URT650的功能。稳定可靠则是作为软件无线电硬件平台关键接Iol1…UL一一。wIRO界块eU4JIl接收模块U3IITNMcfU5nTMeomIDRd控制模块块U2JnJ图1UAT顶层模块图R32时钟域的划分.在同步电路设计中，减小时钟数量可简化设计，口的基本要求。考虑到嵌人式系统的特点，在设计中提高系统的稳定性。不相关的时钟域之间的数据传递应尽量降低功耗。文围绕这些目标。绍了在UR本介AT不可避免的存在亚稳态问题。带来稳定性能的下降。实用化设计中所遇到的一些重要问题、决方案以及解时钟速率与功耗呈线性关系。当工艺一定时，功耗低最终结果。设计要求我们降低时钟频率和信号翻转次数。下面从2UAT及S1C5RT650概述这些设计策略和通信效率来分析不同时钟域划分方URAT是广泛使用的串行数据传输协议，它在收案。方案一：速时钟方案。首先根据控制寄存器的低发分离的串行链路上进行全双工异步通信。发送过程设置对外部提供的时钟进行分频。生成全局唯一的时杨晓斌：士研究生硕本文受到国家自然科学基金资助。金号：0707基6113中国自控网：t:ww.uoot1ocht/watcnr.m.p/ocn一钟。这种方案的优点是系统实现简单、面积最小、功耗最低。缺点也很明显。PCU时钟远远高于芯片的工作电话：1—2346,2966TF0061236121(/)14—30元，邮局订阅号：29626年8—4IPC技术应用2O(L0例_gt;IPDCPDFGL/L/PA设计应用时钟，UR与AT传递数据时将占用CU过多的时间。P方案二：高速时钟方案。系统直接...