Thiết kế và thi công bộ truyền nhận UART đa kênh dựa trên công nghệ FPGA
Email tác giả liên hệ:
tandd@hcmute.edu.vnTừ khóa:
UART đa kênh, APB, thiết kế dựa trên FPGA, phần cứng, mô phỏngTóm tắt
UART (Universal Asynchronous Receiver and Transmitter) là chuẩn truyền nối tiếp bất đồng bộ khá phổ biến hiện nay. Mặc dù tốc độ truyền dữ liệu không quá cao nhưng với ưu điểm đơn giản, dễ thực hiện và tiêu hao công suất thấp, UART được sử dụng trong các module không yêu cầu tốc độ giao tiếp cao như module SIM, Bluetooth, GPS. Tuy nhiên, việc giao tiếp với nhiều ngoại vi tốc độ thấp có thể làm giảm hiệu suất sử dụng bus dữ liệu của hệ thống và hiệu suất hoạt động của vi xử lý. Do đó, trong bài báo này, chúng tôi xin trình bày một thiết kế module UART đa kênh được thiết kế để sử dụng tốt hơn bus dữ liệu theo chuẩn APB (Advanced Peripheral Bus) và hỗ trợ được nhiều tốc độ và cấu trúc khung dữ liệu truyền UART khác nhau. Sau đó, chức năng của thiết kế UART được đánh giá thông qua kết quả mô phỏng và thực thi trên kit FPGA (Field Programmable Gate Arrays).
Tải xuống: 0
Tài liệu tham khảo
HU Zhe, ZHANG Jun, LOU Xi-ling, “A Novel Design of Efficient Multi-channel UART Controller Based on FPGA”, Chinese Journal of Aeronautics, Volume 20, Issue 1, 2007, Pages 66-74.
G. B. Wakhle, I. Aggarwal and S. Gaba, "Synthesis and Implementation of UART Using VHDL Codes", International Symposium on Computer, Consumer and Control, Taichung, 2012, pp. 1-3.
Y. Fang and X. Chen, "Design and Simulation of UART Serial Communication Module Based on VHDL", 2011 3rd International Workshop on Intelligent Systems and Applications, Wuhan, 2011.
A. K. Gupta, A. Raman, N. Kumar and R. Ranjan, "Design and Implementation of High-Speed Universal Asynchronous Receiver and Transmitter (UART)", 7th International Conference on Signal Processing and Integrated Networks (SPIN), Noida, India, 2020, pp. 295-300.
Y. Wang and K. Song, "A new approach to realize UART", Proceedings of International Conference on Electronic & Mechanical Engineering and Information Technology, pp. 2749-2752, 2011.
U. Nanda and S. K. Pattnaik, "Universal Asynchronous Receiver and Transmitter (UART)", 3rd International Conference on Advanced Computing and Communication Systems (ICACCS), pp. 1-5, 2016.
M. Poorani and R. Kurunjimalar, “Design implementation of UART and SPI in single FGPA”, 10th International Conference on Intelligent Systems and Control (ISCO), pp. 1-5, 2016.
AMBA™ Specification (Rev 2.0),
developer.arm.com/docs/ihi0011/a/amba-specification-rev-20
AMBA™ 3 APB Protocol v1.0,
infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.ihi0024b/index.html
Behrouz A.Forouzan and Sophia Chung Fegan, “Data Communication and Networking”, 4th edition, McGraw Hill, 2007.
Stephen Brown and Zvonko Vranesic, “Fundamentals of Digital Logic with Verilog Design”, third edition, McGraw Hill, 2014.
FPGA Cyclone II EP2C5T144C8 Datasheet,
datasheet.octopart.com/EP2C5T144C8-Altera-datasheet-7627975.pdf
G. Sung, L. Tung, H. Wang and J. Lin, "USB Transceiver With a Serial Interface Engine and FIFO Queue for Efficient FPGA-to-FPGA Communication", in IEEE Access, vol. 8, pp. 69788-69799, 2020.
Nguyen and X. Tran, "A novel asynchronous first-in-first-out adapting to multi-synchronous network-on-chips", International Conference on Advanced Technologies for Communications (ATC), 2014.
Pong P.Chu, “RTL Hardware Design using VHDL”, A JOHN WILEY & SONS INC., 2006.
Realterm Serial Capture Program, https://realterm.sourceforge.io/
Tải xuống
Đã Xuất bản
Cách trích dẫn
Số
Chuyên mục
Categories
Giấy phép
Tác phẩm này được cấp phép theo Giấy phép quốc tế Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 .
Bản quyền thuộc về JTE.
