【正文】 數(shù)據(jù)位、1位起始位和1位停止位的幀格式為例，每一個(gè)數(shù)據(jù)幀由10位數(shù)據(jù)構(gòu)成，首先是一個(gè)低電平起始位來標(biāo)志幀開始，隨后由低至高發(fā)送8位數(shù)據(jù)，最后是1位高電平的停止位。這里使用邊沿邏輯，對(duì)于分頻時(shí)鐘的占空比并沒有要求，所以直接用模n計(jì)算器進(jìn)行分頻。發(fā)送邏輯的結(jié)構(gòu)框圖如圖三所示： 圖三 發(fā)送結(jié)構(gòu)框圖UART發(fā)送器的發(fā)送流程圖如圖四所示：圖四 UART發(fā)送器的發(fā)送流程圖 UART接收器UART是異步傳輸接口，沒有時(shí)鐘信號(hào)同步。UART接收邏輯通過檢測(cè)TxD上起始位的下降沿作為幀同步標(biāo)準(zhǔn)，這樣就相當(dāng)于把每個(gè)位分成了16份，為了避免干擾取16份中位于中部的8三個(gè)采樣進(jìn)行判別，以它們中兩個(gè)或兩個(gè)以上相同的值作為采樣結(jié)果。圖九是4 位數(shù)碼掃描顯示電路，4個(gè)數(shù)碼管分別由4個(gè)選通信號(hào)k1~k4來選擇。例如，在某一時(shí)刻，k3為低電平，其余選通信號(hào)為高電平，這時(shí)僅k3對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管顯示來自段信號(hào)端的數(shù)據(jù)，就必須使得4個(gè)選通信號(hào)k1~k4分別被單獨(dú)選通，與此同時(shí)，在段信號(hào)輸入口加上希望在該對(duì)應(yīng)數(shù)碼管上顯示的數(shù)據(jù)，于是隨著選通信號(hào)的掃變，就能實(shí)現(xiàn)掃描顯示的目的。波特率發(fā)生器產(chǎn)生的時(shí)鐘頻率不是波特率時(shí)鐘頻率，而是波特率時(shí)鐘頻率的16倍，目的是為在接收時(shí)進(jìn)行精確地采樣，以提出異步的串行數(shù)據(jù)。UART設(shè)計(jì)流程圖如圖九所示：以超聲波作為檢測(cè)手段，必須產(chǎn)生超聲波和接收超聲波。超聲波探頭主要由壓電晶片組成，既可以發(fā)射超聲波，也可以接收超聲波。它有許多不同的結(jié)構(gòu)，可分直探頭（縱波）、斜探頭（橫波）、表面波探頭（表面波）、蘭姆波探頭（蘭姆波）、雙探頭（一個(gè)探頭反射、一個(gè)探頭接收）等。UART發(fā)送器的用途是將準(zhǔn)備輸出的并行數(shù)據(jù)按照基本UART幀格式轉(zhuǎn)為TXD信號(hào)串行輸出。波特率發(fā)生器就是專門產(chǎn)生一個(gè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于波特率的本地時(shí)鐘信號(hào)對(duì)輸入RXD不斷采樣，使接收器與發(fā)送器保持同步n 文件名：。n library IEEE。n use 。n entity top isn Port (clk32mhz,reset,rxd,xmit_cmd_p_in:in stdn 總的輸入輸出信號(hào)的定義 n rec_ready,txd_out,txd_done_out:out std_logic。 待發(fā)送數(shù)據(jù)輸入n rec_buf:out std_logic_vector(7 downto 0))。n architecture Behavioral of top isn ponent recievern Port (bclkr,resetr,rxdr:in std_logic。n rbuf:out std_logic_vector(7 downto 0))。n n txdbuf:in std_logic_vector(7 downto 0)。n txd_done:out std_logic)。n ponent baudn Port (clk,resetb:in std_logic。n end ponent。n beginn u1:baud port map(clk=clk32mhz,resetb=reset,bclk=b)。n u3:transfer n port map(bclkt=b,resett=reset,xmit_cmd_p=xmit_cmd_p_in,n txdbuf=txdbuf_in,txd=txd_out,txd_done=txd_done_out)?？梢愿鶕?jù)給定的系統(tǒng)時(shí)鐘頻率（晶振時(shí)鐘）和要求的波特率算出波特率分頻因子，算出的波特率分頻因子作為分頻器的分頻數(shù)。 文件名：.功能：將外部輸入的32MHz的信號(hào)分成頻率為153600Hz的信號(hào)。use 。use 。 bclk:out std_logic)。architecture Behavioral of baud isbeginprocess(clk,resetb)variable t:integer。139。 bclk=39。 復(fù)位 elsif rising_edge(clk) then if t=208 then t:=0。139。 bclk=39。 end if。end process。 UART發(fā)送器 由于串行數(shù)據(jù)幀和接收時(shí)鐘是異步的，由邏輯1轉(zhuǎn)為邏輯0可以被視為一個(gè)數(shù)據(jù)幀的起始位。由于內(nèi)部采樣時(shí)鐘bclk周期（由波特率發(fā)生器產(chǎn)生）是發(fā)送或接收波特率時(shí)鐘頻率的16倍，所以起始位需要至少8個(gè)連續(xù)bclk周期的邏輯0被接收到，才認(rèn)為起始位接收到，接著數(shù)據(jù)位和奇偶校驗(yàn)位將每隔16個(gè)bclk周期被采樣一次（即每一個(gè)波特率時(shí)鐘被采樣一次）。 發(fā)送狀態(tài)機(jī)一共有5個(gè)狀態(tài)n X_IDLE（空閑）n X_START（起始位）n X_WAIT（移位等待）n X_SHIFT（移位）n X_STOP（停止位）X_IDLE狀態(tài)n 當(dāng)UART被復(fù)位信號(hào)復(fù)位后，狀態(tài)機(jī)將立刻進(jìn)入這一狀態(tài)。n XMIT_CMD_P信號(hào)是對(duì)XMIT_CMD的處理，XMIT_CMD_P是一個(gè)短脈沖信號(hào)。n 在此對(duì)XMIT_CMD進(jìn)行了脈沖寬度的限定，XMIT_CMD_P就是一個(gè)處理后的信號(hào)。X_START狀態(tài)：n 在這個(gè)狀態(tài)