FPGA(Verilog)实现uart传输协议传输数据(含仿真)，FPGA（Verilog）实现UART传输协议数据传输及仿真详解

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摘要：本文介绍了使用FPGA（现场可编程门阵列）和Verilog语言实现UART（通用异步收发器）传输协议来传输数据的流程。文章涵盖了从设计、编程到仿真的全过程。通过Verilog编写的UART模块，实现了数据的串行传输，并进行了仿真验证。本文为用户提供了一个利用FPGA实现UART数据传输的有效方法，包括仿真步骤，以确保设计的正确性和性能的优化。

实现功能

1、接收UART串行数据，输出并行数据（1byte）。

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2、输入并行数据（1byte），输出UART串行数据。

3、完成UART传输的1次环回。

UART协议的1帧数据传输

对于UART通信，一帧数据通常包括起始位、数据位、可选的奇偶校验位和停止位，这里可以简要描述一下该模块如何处理这些位。

模块封装 - port设置

对于模块封装，需要清晰地定义每个端口的功能和参数。

clk: 时钟信号。

rst_n: 复位信号（低电平有效）。

rx: UART串行数据输入。

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po_data: 并行数据输出（8位）。

po_flag: 有效并行数据的标志信号输出。

Verilog代码实现

uart接收模块: 接收串行数据, 输出并行数据和其有效标志

以下是一个简化的Verilog代码示例，用于实现UART接收模块的基本功能：

module uart_rx #(
    parameter UART_BPS = 'd9600,      // 波特率: 1s传输9600个bit
    parameter CLK_FREQ = 'd50_000_000 // 时钟频率: 50MHz
) (
    input wire clk,                  // 时钟信号输入
    input wire rst_n,               // 复位信号输入（低电平有效）
    input wire rx,                  // UART串行数据输入
    output reg [7:0] po_data,       // 并行数据输出（8位）
    output reg po_flag              // 有效并行数据的标志信号输出
);
// ...（内部逻辑代码）...
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
    if (!rst_n) begin
        // 复位逻辑代码...
    end else begin
        // 正常工作逻辑代码...
    end
end

内部逻辑代码需要根据具体的UART协议和硬件平台来实现，包括但不限于同步时钟、消除亚稳态、下降沿检测等，您提供的部分代码片段可以作为参考，但需要进一步完善和调试以确保正确工作，还需要编写发送模块、环回测试模块等，并整合到一个完整的系统中进行测试和验证。