PC端通过串口调试助手发送给异步串口接收模块UART_rx.v,完成串并解析后通过wire [7:0] pi_data ;wire pi_flag ;送入同步串口(SSI)发送模块usart_master.v。考虑到同步串口(SSI) 波特率是10Mbps,远大于异步串口波特率是115200bps,因此无需做数据缓存。同步串口参数如表1-1所示,异步串口参数如表1-2所示。开发工具Vivado 2018.3,使用Verilog HDL编写,FPGA器件xc7a100tfgg484。 在现代电子通信系统中,数据传输的接口标准多种多样,而异步串口(UART)和同步串口(SSI)是两种常见的串行通信接口。基于FPGA的RS422异步串口转二线同步串口(SSI)的接口转换工程,是一种利用现场可编程门阵列(FPGA)技术,将低速异步串口通信转换为高速同步串口通信的解决方案。通过这样的转换,可以实现不同通信标准之间的数据互通,对于提升设备的兼容性和扩展性具有重要意义。 在该工程中,使用了Verilog硬件描述语言来编写转换逻辑。Verilog是一种广泛应用于电子系统设计的硬件描述语言,它允许设计者通过文本形式描述数字电路的结构和行为,进而通过EDA工具实现电路设计的仿真和综合。工程中涉及到的关键Verilog文件包括UART接收模块 UART_rx.v 和SSI发送模块 usart_master.v。UART_rx.v 负责接收来自PC端通过串口调试助手发送的异步串口数据,进行串并转换,然后将数据通过特定的信号线pi_data和pi_flag发送给SSI发送模块。SSI发送模块则负责将这些数据通过同步串口发送出去。 在设计中,SSI接口被配置为高速模式,其波特率为10Mbps,而UART接口的波特率为115200bps。由于SSI接口的波特率远大于UART接口,因此在本设计中无需额外的数据缓存。这种速率差异的处理是通过硬件设计中的时序控制和数据流管理来实现的,确保在不丢失数据的前提下,实现快速而稳定的通信。 此外,整个工程是基于Xilinx的Vivado 2018.3开发环境进行开发的,使用的是FPGA器件xc7a100tfgg484。Vivado是一款功能强大的FPGA设计套件,它提供了从设计输入到设备配置的一整套解决方案,能够支持高层次的综合、仿真、时序分析、以及硬件配置等多个环节。xc7a100tfgg484则是Xilinx公司生产的一款Artix-7系列的FPGA器件,具有丰富的逻辑资源和I/O端口,适用于多种应用场景。 在该工程的设计文档中,通常会包括两个接口的参数说明表。表1-1中会详细描述SSI同步串口的工作参数,如波特率、数据位宽、停止位、校验位等,这些参数需要与外部设备的SSI接口参数相匹配。表1-2则会介绍UART异步串口的参数,包括传输速率、帧格式、流控等,这些参数需要与PC端的串口调试助手设置一致。通过这样的参数配置,可以确保数据能够在UART和SSI之间准确无误地传输。 整个工程的实现不仅展示了FPGA在接口转换方面的灵活性和高效性,还体现了在高速和低速通信系统之间进行数据交换时对精确时序控制的需求。此类型项目不仅对于通信系统设计者具有参考价值,对于深入理解FPGA在通信协议转换中的应用也十分有益。
2025-04-10 10:45:08 2.3MB FPGA verilog
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在电子设计领域,尤其是嵌入式系统开发中,通信接口的转换扮演着至关重要的角色。本文将详细讨论标题和描述中提及的几个关键组件:CP2105、CP2103、ADM2582,以及USB转UART、UART转隔离RS422的相关知识点,并提供Cadence原理图封装库和数据手册的相关信息。 让我们来看看CP2105和CP2103,这两款芯片是Silicon Labs(原名Cygnal)生产的一种高性能USB到UART桥接器。它们主要用于实现PC或其他USB设备与串行接口的通信。CP2105支持双UART通道,能够同时连接两个独立的UART设备,而CP2103则是一个单通道的版本。这些芯片内置了USB协议处理功能,可以简化USB到串行的转换,同时提供全速USB 1.1接口,数据传输速率可达12Mbps。 接下来是ADM2582,这是一款由Analog Devices生产的隔离式RS-422/RS-485收发器。RS-422和RS-485是工业标准的多点通信协议,适用于长距离、高噪声环境的数据传输。ADM2582提供了电气隔离,以保护系统免受可能的电压浪涌和地环路干扰,确保数据传输的可靠性和系统的稳定性。它支持最高20Mbps的数据速率,可以驱动多达32个接收器,是UART到隔离RS-422转换的理想选择。 在嵌入式硬件设计中,USB转UART模块常用于通过USB接口在线烧写STM32这样的微控制器。STM32是基于ARM Cortex-M内核的微控制器系列,广泛应用于各种嵌入式系统。通过USB转串口工具,开发者可以方便地使用如STLink、JLink等调试器进行程序下载和调试,而无需额外的物理接口。 数据手册和原理图封装库是设计过程中不可或缺的资源。数据手册详细描述了每个芯片的功能、引脚定义、电气特性、操作条件和应用电路等,为设计者提供了必要的设计指导。Cadence是业界广泛使用的电子设计自动化软件,其原理图封装库包含了各种元器件的图形表示,使得在原理图设计阶段可以直观地布局和连接电路。 总结来说,USB转UART芯片如CP2105和CP2103,以及隔离RS-422收发器ADM2582,在嵌入式硬件设计中起到桥梁作用,使PC能与串行设备如STM32进行有效通信。理解这些组件的工作原理和正确使用方法,对嵌入式系统的开发和调试至关重要。数据手册和Cadence封装库则是确保设计准确无误的关键参考资料。在实际项目中,结合这些知识,可以构建出稳定可靠的USB转串口和隔离RS-422通信解决方案。
2024-10-30 11:41:34 4.29MB stm32 arm 嵌入式硬件
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在IT行业中,串行通信是设备之间数据传输的一种常见方式,尤其在远程或者低速通信时。RS422标准是一种广泛使用的串行通信接口,它提供了全双工、差分信号传输,能够提高信号质量和传输距离。本示例将探讨如何使用C语言来实现RS422串口通信。 RS422标准全称为“EIA/TIA-422-A”,由电子工业联盟(Electronic Industries Alliance, EIA)和电信行业协会(Telecommunications Industry Association, TIA)共同制定。它规定了数据传输速率可达10Mbps,最大传输距离可以达到1200米,且具有良好的抗噪声能力。其主要特点包括: 1. **差分信号**:RS422采用四线制,其中两根线用于发送数据(A和B),两根线用于接收数据(A'和B')。信号通过正负极性的电压差进行传输,提高了信号质量并减少了干扰。 2. **全双工通信**:RS422允许同时进行数据发送和接收,这意味着可以实现双向通信,提升了通信效率。 3. **多点连接**:一个RS422接口可以连接多达10个接收设备,使得广播或菊花链式通信成为可能。 在C语言中实现RS422串口通信,首先需要包含必要的头文件,如``、``、``等,这些头文件包含了处理串口操作的函数和结构体。接下来,需要完成以下步骤: 1. **打开串口**:使用`open()`函数打开设备文件,通常为`/dev/ttyS*`,其中*代表串口编号。 2. **设置串口参数**:通过`tcgetattr()`和`tcsetattr()`函数,我们可以设定波特率(如9600、19200等)、数据位(8位)、停止位(1位)、校验位(无或奇偶校验)以及流控(硬件或软件流控)。 3. **发送数据**:利用`write()`函数将数据写入串口。 4. **接收数据**:通过`read()`函数从串口读取数据。 5. **关闭串口**:用`close()`函数关闭串口,释放资源。 在实际应用中,我们还需要添加错误处理机制,如检查打开串口、设置参数和读写数据时可能出现的错误。此外,为了实现RS422通信,可能需要额外的硬件支持,如RS422转换模块,以便与普通UART接口的微控制器或计算机进行通信。 在提供的"serial_comm_rs422"文件中,应该包含实现上述功能的C语言源代码。通过编译和运行该程序,可以在本地进行RS422通信测试,确保数据传输的稳定性和准确性。这个示例对于理解串行通信协议、学习C语言编程以及实际工程应用都具有很高的参考价值。
2024-09-10 09:30:58 22KB 网络 网络
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大多数CompactRIO模块和R系列设备上的DIO线是单端3.3V TTL,而RS-422和RS-485是差分电压信号。要拥有真正的RS-422 / RS-485接口,您将需要在FPGA卡和RS-422 / RS-485设备之间添加一个信号转换器。
2024-04-11 10:27:09 401KB
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摘要:传统的电路应用中经常会受到干扰及浪涌,从而引起电路不能正常工作,造成系统或设备的工作不稳定性、传输数据出现误差,甚至出现故障等。MORNSUN公司提供了一种的安全可靠的电源解决方案,B0505LM-1W系列产品隔离1000VDC ,能很好地保证,在其状态下不受干扰,正常工作,提高系统及设备的稳定性和可靠性。
2024-03-03 22:39:52 55KB 瞬态干扰 RS422 RS485
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3.9、USB转串口ser2net ser2net是一款串口转 IP的软件。通常情况下,串口线是在本地使用的,例如 USB 串口线连接到路由器的 USB口后,可以通过 PuTTY软件 SSH到路由器,在路 由器的命令行里面,可以通过串口操作串口连接的设备。 有了 ser2net软件后,用户可以直接使用 telnet的方式,访问串口连接的串口设 备,不需要登录到路由器上再连接串口。以下为配置方法(路由器已经配置好): 编辑/etc/ser2net.conf文件 在文件末尾,增加下面一行内容: 6001:telnet:0:/dev/ttyUSB0:57600 在命令行里面运行: ser2net & 这样 ser2net就启动了。如果下次路由器开机,需要自动运行 ser2net,可以在“系 统”、“启动项”页面,编辑/etc/rc.local,增加下面的一行内容: ser2net & 增加后,下次开机,ser2net就自动启动。 本路由器上,是将 ser2net配置成为了服务,随路由器开机而启动。脚本为 /etc/init.d/ser2netd 这样路由器端的配置完成。 在终端上,使用下面的命令,就可以访问串口上使用的设备: telnet 192.168.8.1 6001
2023-12-26 11:31:06 11.4MB opwrt
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以工控环境中的分布式监测系统为应用背景,设计和实现了一种高可靠性隔离型RS422通信接口方案。方案中采 ...
2023-06-13 09:34:28 129KB RS422接口
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linux系统下,使用串口收发数据。接收数据时,按照一个字节一个字节接收。在FFFE.c中先找到包头(0xFF 0xFE)和包尾(0xFF 0xFD)
2023-02-21 08:54:40 40KB rs323/rs422串口通信
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基于MFC实现的串口鼠标模拟器。有两种方式控制鼠标指针:一、键盘按键绑定鼠标操作。二、读取usb鼠标消息,复制到目标主机的鼠标上
2023-02-07 09:00:17 16.15MB rs232; rs422; rs485; 串口鼠标
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RS422接线图,很全的资料,详细设计及接线图
2022-11-09 15:35:30 167KB RS422接线图
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