基于FPGA的带CRC校验的异步串口通信

1．2．1 波特率设置
系统时钟是由PFGA的16引脚输入的24 MHz时钟，而异步串口通信的波特率设置为9 600 b／s，所以需要对主频进行分频。分频过程定义了2个常量，分别用来存储波特率96 000 b／s的分频计数最大值bpspara和分频计数的一半bps_para_2。每个系统时钟的上升沿来临时计数器cnt加1，每bps_para_2个系统时钟周期clk_bps改变1次状态，这样就产生了96 000 b／s的波特率。部分分频代码如下：

1．2．2 数据接收
数据接收模块所要完成的任务包括：
(1)连续接收3个字节：1个字节的数据信息和2个字节的数据信息的CRC校验码；
(2)取出这3个字节的第一个字节，重新生成CRC码；
(3)讲新生成的CRC码与接收到得CRC比较，若相同则传输过程中没有出现错误；若不相同则传输过程有错误，等待接收下一组数据。
①单字节串／并转换
串口通信发送数据的格式：1位起始位(低)，8位数据位，1位停止位(高)，共10位(这里没有校验位ParityBit)传输时的顺序是：起始位+数据位低位---数据位高位+停止位，其时序图如图3所示；


②3字节连续接收并储存
为了连续接收3个字节数据，定义中断寄存器neg_int和计数器count，复位时都清零，开始接收数据时rx_int置高，每接受完1个字节，rx_int清零，此时检测rx_int的下降沿，下降沿到来时计数器count加1，直到接收完第3个字节时count的值是3。部分程序如下：

因为HDL是硬件描述语言，所以必须时刻检测是否有起始位到来，需用几个并行的always语句块来处理。在接受完第1个字节后继续检测下降沿，并把接收到的数据暂存到寄存器data中，接收完第2个字节后仍继续检测下降沿，并暂存数据到crc16[15：8]，接收完第3个字节继续检测下降沿，暂存数据到crc16[7：O]。等待下面的校验处理。下面用case语句块来暂存数据。

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