网络通信与安全本栏目责任编辑：代影ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识与技术第18卷第36期(2022年12月)基于XilinxFPGA平台的异步串口通信设计陈明正1，韦昌辉2（1.贵州大学大数据与信息工程学院，贵州贵阳550025；2.贵州信鸽科技有限公司，贵州贵阳550018）摘要：随计算机和物联网技术的发展，万物互联时代存在各类外设复杂的问题，接口简单高速且实现容易的异步串行总线通信方式将成为电子工业举足轻重的关键角色。但受限于I/O资源、时序限制、寄存器资源等因素，一般单片机以I/O模拟的串行总线通信有传输速率低、无法实现真正意义上的全双工通信等问题。而FPGA的硬件平台高度灵活的可编程逻辑资源等特点可以解决以上问题。为此，本设计使用VerilogHDL语言描述功能，采用基于XilinxFPGA平台的方案设计了一种具有完全功能的异步串行通信收发器，实现了收发双方的全双工通信。关键词：VerilogHDL；UART;FPGA中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-3044(2022)36-0065-03开放科学（资源服务）标识码（OSID）：21世纪是智慧生活的时代，物联网发展日趋完善又将普适计算和边缘计算应用越来越广，而智慧城市的建设使得各种设备、模块之间的通信过程将增长到前所未有的规模，各种应用场景下的传感器件同主控制器以及设备之间的通信和控制都要依靠各种接口实现，随着电子工业的不断发展，传感器件的复杂程度以及传输数据量的不断增长对通信方式有着比以往更高的要求，因此总线型通信方式成为控制信息和数据的主要传输手段。而受制于功耗、成本、体积、性能等一系列因素，尽可能少的功率消耗、简单的接口逻辑以及合适的电气特性都是必不可少的，因此占用大量I/O资源的并行通信方式以及对时序要求严格且结构复杂的同步通信方式不可能在物联网的各个节点设备中完全使用。相比较之下，只需两个I/O资源和一个信号地的异步串行通信总线无异于最优选择[1]。自1970年EIA（美国电子工业协会）牵头贝尔和其他计算机终端厂商制定出RS-232标准以后，RS-232标准在异步传输应用中占据几十年主导地位[2]，直到RS-484、RS-422等新型标准问世并发展成熟。在未来的工业级市场将主要由传输距离远并且较为稳定的RS-484/422系列成为主流，未来异步串行通信的主要市场集中在板级通信。为此，本设计将基于FPGA实现一个UART接口并完成收发数据测试以及进行数据环回通信测试以验证UART接口功能和指标达成。主要包含通信协议分析、接口逻辑分析和设计、通信验证三个方面...
