野火FPGA征途Pro学习笔记（RS232）

串口简介

UART是一种通用的数据通信协议，是异步串行通信口的简称。它在发送数据时将并行数据转换成串行数据来传输，接受数据时将接收到的串行数据转换为并行数据。
包含RS232、RS499、RS423、RS422、RS485等接口标准。

RS232

缺点：传输距离近，传输速度慢。
优点：芯片自带串口功能，方便调试 ；节省I/O口

引脚说明

RS232的通信协议

上图表示为一帧

首先传递的是低位，因此首先接收到的也是低位。

起始位是0，停止位是1。

在不发送不接收数据的情况下，rx、tx数据线都是高电平。

如果有数据帧传输，首先有一个起始位，然后是8bit的数据位，之后是1bit的停止位，然后再次进入空闲状态。

串口中的波特率、比特率

波特率
携带数据信息的一个数据单元称为码元
在串口通信中，由于每次传输1bit数据，所以在串口通信中，码元就是一个二进制数据。
一秒钟通过码元的数量称为波特率。单位Bps。

比特率（位传输速率）
一秒钟通过比特的数量称为比特率，单位是bps（每秒比特数）。
比特率=波特率 x 单个调至状态对应的二进制位数

经过计算，9600的波特率在50MHz的系统时钟下，大约计数5208次。

亚稳态

D触发器

D触发器是一种最简单的触发器，在触发边沿到来时，将输入端的值存入其中，并且这个值与当前存储的值无关。在两个有效的脉冲边沿之间，D的跳转不会影响触发器存储的值，但是在脉冲边沿到来之前，输入端D必须有足够的建立时间，保证信号稳定。

D触发器特性表

亚稳态

信号在上升沿采集，所以可能会产生亚稳态。

建立时间Tsu
保持时间Th
寄存器延迟Tco
决断时间Tmet

寄存器能减少决断时间，所以一般多打几拍。

一般情况：单比特数据从低速时钟到高速时钟打两拍。
单比特信号从高速时钟域到低速时钟域，打拍会出现漏采，一般采用握手信号。
多比特数据首先进行格雷码转换，然后进行打拍处理，或者使用RAM\ROM \FIFO的处理。