串行通信接口cpld-文庫(kù)吧
2025-05-01 02:44 本頁(yè)面
【正文】 模塊分析設(shè)計(jì) 控制模塊分析設(shè)計(jì) 顯示模塊分析設(shè)計(jì) 發(fā)送模塊分析設(shè)計(jì)a、發(fā)送控制模塊分析設(shè)計(jì)b、發(fā)送移位寄存器模塊分析設(shè)計(jì) 接收模塊分析設(shè)計(jì) a、接收控制模塊分析設(shè)計(jì) b、接收移位寄存器模塊分析設(shè)計(jì) c、判多模塊分析設(shè)計(jì)三、模塊分析過(guò)程設(shè)計(jì) I、主模塊分析設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，該系統(tǒng)可以分成4個(gè)模塊：收發(fā)模塊（進(jìn)行串行通信的發(fā)送和接收）、顯示模塊（顯示通信的數(shù)據(jù)格式）、控制模塊（控制系統(tǒng)的工作）、時(shí)鐘模塊（向系統(tǒng)各部分提供各種頻率的時(shí)鐘信號(hào)）。 收發(fā)模塊的I/O信號(hào)收發(fā)模塊是實(shí)際進(jìn)行串行通信的模塊，它應(yīng)該通過(guò)Txd和Rxd兩條線與RS232電平轉(zhuǎn)換芯片連接，串行數(shù)據(jù)就是通過(guò)這兩條線進(jìn)行發(fā)送和接收的?？刂颇K應(yīng)該向收發(fā)提供一組控制信號(hào)，包括是否可以進(jìn)行串行通信的控制信號(hào)、校驗(yàn)方式控制信號(hào)、數(shù)據(jù)位位數(shù)信號(hào)，共5位信號(hào)。該模塊應(yīng)該連接撥碼開(kāi)關(guān)和K1按鍵，以控制進(jìn)行串行數(shù)據(jù)的發(fā)送，共9位信號(hào)。該模塊還應(yīng)該連接8個(gè)發(fā)光管和蜂鳴器，用以顯示接收到的串行數(shù)據(jù)，并警示數(shù)據(jù)的差錯(cuò)，共9位信號(hào)。收發(fā)模塊所需要的時(shí)鐘信號(hào)有：50Hz信號(hào)（用于K1按鍵的去抖動(dòng)）、1000Hz信號(hào)（用于蜂鳴器的發(fā)聲）、串行數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)鐘信號(hào)（用于串行數(shù)據(jù)發(fā)送）、串行數(shù)據(jù)接收時(shí)鐘信號(hào)（用于串行數(shù)據(jù)接收），共4位信號(hào)。2 、顯示模塊的I/O信號(hào)顯示模塊要控制一個(gè)單獨(dú)的數(shù)碼管和一個(gè)4位數(shù)碼管顯示串行通信的數(shù)據(jù)格式。顯示模塊的輸出有：控制單個(gè)數(shù)碼管顯示的8位信號(hào)、控制4位數(shù)碼管顯示的4位位選信號(hào)和8位字段碼信號(hào)，共20位信號(hào)。顯示模塊輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)有：?jiǎn)蝹€(gè)數(shù)碼管的顯示數(shù)據(jù)信號(hào)（4位）、4位數(shù)碼管的顯示數(shù)據(jù)信號(hào)（44位），共20位信號(hào)。顯示模塊所輸入的控制信號(hào)就是5個(gè)數(shù)碼管的閃爍信號(hào)，當(dāng)某個(gè)數(shù)碼管需要閃爍，則對(duì)應(yīng)位為“1”。顯示模塊所需要的時(shí)鐘信號(hào)有：400Hz時(shí)鐘信號(hào)（用于數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示）、1Hz時(shí)鐘信號(hào)（用于數(shù)碼管的閃爍）。 控制模塊的I/O信號(hào)控制模塊應(yīng)該連接KK3按鍵，用于設(shè)置串行通信的格式?？刂颇K向收發(fā)模塊發(fā)出1組控制信號(hào)，用于串行通信的使能信號(hào)、校驗(yàn)方式控制信號(hào)、數(shù)據(jù)位位數(shù)信號(hào)，共5位信號(hào)?？刂颇K還要向顯示模塊輸出數(shù)據(jù)信號(hào)，包括：?jiǎn)蝹€(gè)數(shù)碼管的顯示數(shù)據(jù)信號(hào)（4位）、4位數(shù)碼管的顯示數(shù)據(jù)信號(hào)（44位），共20位信號(hào)。控制模塊還要向顯示模塊輸出閃爍控制信號(hào)，共5位信號(hào)?？刂颇K還要向時(shí)鐘模塊發(fā)出兩位控制信號(hào)，用于控制串行數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)鐘、接收時(shí)鐘的實(shí)際頻率?？刂颇K需要輸入的時(shí)鐘信號(hào)只有一個(gè)：50Hz的時(shí)鐘信號(hào)（用于KK3按鍵去抖動(dòng)）。時(shí)鐘模塊的I/O信號(hào)時(shí)鐘模塊的輸入信號(hào)是系統(tǒng)提供的24MHz時(shí)鐘信號(hào)。它輸出的信號(hào)有：1Hz信號(hào)、50Hz信號(hào)、400Hz信號(hào)、1000Hz信號(hào)、串行數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)鐘信號(hào)、串行數(shù)據(jù)接收時(shí)鐘信號(hào)（這兩個(gè)信號(hào)的實(shí)際頻率由控制信號(hào)決定），一共6位信號(hào)。時(shí)鐘模塊接收的控制信號(hào)用于控制串行數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)鐘、接收時(shí)鐘的實(shí)際頻率，共2位信號(hào)。按照前面的分析，主模塊的邏輯框圖如下： II、時(shí)鐘模塊分析設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，時(shí)鐘模塊主要為系統(tǒng)各部分提供各種頻率的時(shí)鐘信號(hào)，因此該模塊主要由幾個(gè)分頻器構(gòu)成。另外由于輸出的發(fā)送和接收時(shí)鐘信號(hào)的具體頻率，受控制模塊傳來(lái)的信號(hào)控制，所以還需要一個(gè)數(shù)據(jù)選擇器。按照前面的分析，時(shí)鐘模塊的邏輯框圖如下：III、控制模塊分析設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，該系統(tǒng)可以分成這幾個(gè)模塊：去抖動(dòng)模塊（用于KK3按鍵）、一個(gè)表示系統(tǒng)狀態(tài)的四進(jìn)制計(jì)數(shù)器、一個(gè)3進(jìn)制計(jì)數(shù)器用于表示校驗(yàn)方式、另外兩個(gè)4進(jìn)制計(jì)數(shù)器分別用于表示數(shù)據(jù)位位數(shù)和波特率，另外還有4個(gè)譯碼器以及少量門(mén)電路。１、控制模塊的邏輯框圖按照前面的分析，控制模塊的邏輯框圖如下： 數(shù)據(jù)分配器的邏輯功能該模塊的數(shù)據(jù)分配器，用于控制（去抖動(dòng)后的）K3按鍵信號(hào)的傳遞對(duì)象，當(dāng)控制信號(hào)是00時(shí)，輸出信號(hào)全是1；當(dāng)控制信號(hào)是01時(shí)，K3按鍵信號(hào)傳遞給校驗(yàn)方式計(jì)數(shù)器，另兩個(gè)輸出信號(hào)是1；當(dāng)控制信號(hào)是10時(shí)，K3按鍵信號(hào)傳遞給波特率計(jì)數(shù)器，另兩個(gè)輸出信號(hào)是1；當(dāng)控制信號(hào)是11時(shí)，K3按鍵信號(hào)傳遞給數(shù)據(jù)位數(shù)計(jì)數(shù)器，另兩個(gè)輸出信號(hào)是1。譯碼器1的邏輯功能譯碼器1用于控制，當(dāng)輸入信號(hào)是00時(shí)（工作狀態(tài)），輸出是00000（無(wú)閃爍）；當(dāng)輸入信號(hào)是01時(shí)（設(shè)置校驗(yàn)方式），輸出是10000（單獨(dú)數(shù)碼管閃爍）；當(dāng)輸入信號(hào)是10時(shí)（設(shè)置波特率），輸出是01100（4位數(shù)碼管高2位閃爍）；當(dāng)輸入信號(hào)是11時(shí)（設(shè)置波特率），輸出是00001（4位數(shù)碼管最低位閃爍）。譯碼器2的邏輯功能譯碼器2用于給單個(gè)數(shù)碼管傳送顯示數(shù)據(jù)，而顯示的內(nèi)容為“n”、“O”、“E”，當(dāng)輸入為0x時(shí)（無(wú)校驗(yàn)），輸出為1010（顯示“n”）；當(dāng)輸入為10時(shí)（偶校驗(yàn)），輸出為1110（顯示“E”）； 當(dāng)輸入為1
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