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第第页使用FPGA实现UART控制器设计导读

串口的出现是在1980年前后，数据传输率是115kbps～230kbps。串口出现的初期是为了实现连接计算机外设的目的，初期串口一般用来连接鼠标和外置Modem以及老式摄像头和写字板等设备。串口也可以应用于两台计算机（或设备）之间的互联及数据传输。由于串口（COM）不支持热插拔及传输速率较低，部分新主板和大部分便携（电脑）已开始取消该接口。串口多用于工控和测量设备以及部分（通信）设备中。

串口是串行接口的简称，也称串行（通信接口）或串行通讯接口（通常指COM接口），是采用串行通信方式的扩展接口。串行接口（SerialInterface）是指数据一位一位地顺序传送。其特点是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现双向通信（可以直接利用电话线作为传输线），从而大大降低了成本，特别适用于远距离通信，但传送速度较慢。

通信协议是指通信双方的一种约定。约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守。串口通信的两种最基本的方式为：同步串行通信方式和异步串行通信方式。

同步串行通信是指S（PI）（SerialPeripheralinterface）的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。SPI是一种高速的全双工通信总线。封装（芯片）上总共有四根线，（PCB）布局布线也简单，所以现在很多芯片集成了这个协议。主要用于（CPU）和各种外围器件进行通信，TRM450是SPI接口。

异步串行通信是指（UART）（UniversalAsynchronousReceiver/Transmit（te）r），通用异步接收/发送。UART是一个并行输入成为串行输出的芯片，通常集成在主板上。UART包含TTL电平的串口和（RS）232电平的串口。RS232也称标准串口，也是最常用的一种串行通讯接口。RS-232-C标准对两个方面作了规定，即（信号）电平标准和控制信号线的定义。RS-232－C采用负逻辑规定逻辑电平，信号电平与通常的TTL电平也不兼容，RS-232-C将-5V～-15V规定为“1”，+5V～+15V规定为“0”。

一般情况下外设不能直接和主机直接相连，它们之间的信息交换主要存在以下问题：

•速度不匹配通常情况下外设的工作速度会比主机慢许多，而且外设之间的速度差异也比较大。

•数据格式不匹配不同的外设在进行信息存储和处理时的数据单元可能不同，例如最基本的数据格式可以分为并行数据和串行数据。

•信息类型不匹配不同的外设可能采用不同类型的信号，有些是（模拟）信号，有些是数字信号，因此所采用的处理方式也不同。

为了解决外设和主机之间信息交换的问题，就需要设计一个信息交换的中间环节——接口。本篇将首先对（接口技术）进行简要的介

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