1.UART

UART是異步串行通信口的總稱。它所包含的RS232RS449RS423等等是對應各種異步串行通信口的接口標準和總線標準。他們規定了通信口的電氣特性、傳輸速率、連接特性和機械特性等一系列內容，實際上屬于通信網絡的底層概念，與通信協議沒有直接關系。

幾個相關名詞的解釋：

·波特率：每秒鐘傳送的bit的個數。

·起始位：先發出一個邏輯0的信號，表示傳輸數據的開始。

·數據位：衡量通信中實際數據位的參數，標準數據位可以是5、7、8位，從最低位開始傳輸。

·奇偶校驗位：UART發送時，檢查發送數據中“1”的個數，自動在奇偶校驗位添加1/0，用于發送數據的校驗。

·停止位：一個數據的結束標志，可以為1位、1.5位、2位的高電平。

·空閑位：處于邏輯1狀態，表示當前線路上無數據傳輸。

·時序圖：

·發送數據過程：空閑狀態，線路處于高電平，當收到發送數據指令后，拉低電平一個數據位的時間，接著數據按從低位到高位依次發送，數據發送完畢，接著發送奇偶校驗位和停止位（停止位為高電平），一幀數據發送結束。

·接收數據過程：空閑狀態，線路處于高電平，當檢測到線路的下降沿，說明線路有數據傳輸，按照約定的波特率從低位到高位接收數據，數據接收完畢，接著接收并比較奇偶校驗位是否正確，如果正確則通知接收端設備準備接收數據或存入緩存。

由于UART是異步傳輸，沒有同步傳輸時鐘。為保證數據傳輸的正確性，每個數據有16個時鐘采樣，取中間的采樣值，以保證不會誤碼或滑碼。

·設計實例：

下面是一個UART的回環實例代碼設計：

接收模塊uart_rx:

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發送模塊uart_tx:

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特定波特率產生模塊clk_div:

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頂層文件uart_top:

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2.PS/2???

? ? ? ?PS/2是一種雙向同步串行通信協議。接口是一種6針的連接口，但只有四個引腳是有意義的，分別是Clock(時鐘)、Data(數據)、VCC和GND。其中時鐘和數據引腳是雙向的。PS/2常用于連接某些輸入設備，例如鼠標、鍵盤等。通信的兩端通過時鐘來同步，通過數據引腳來交換數據。任何一方想要抑制另外一方的通信，只需要將時鐘引腳拉低即可。 ????如果是PC和PS/2鍵盤之間通信，PC必須做主機，即PC可以抑制鍵盤發送數據，而鍵盤不能抑制PC發送數據。 PS/2的每一位數據幀包含11-12位，具體含義如下：

·PS/2的時序圖：

由設備產生時鐘和數據，主機根據時鐘來讀取數據。以FPGA和PS/2鍵盤為例，鍵盤產生時鐘和數據，FPGA只需要讀數據。當時鐘下降沿時，FPGA記錄數據信號。·設計實例：????主機為FPGA，根據PS/2的時序，得到鍵盤的按鍵值。雖然在時序圖中，主機是在時鐘下降沿讀取數據，但實際上要為了排除噪聲干擾，需要在FPGA端對信號進行濾波。下面給出設計代碼。

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審核編輯：劉清

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