《第9章数字接口实例及分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第9章数字接口实例及分析（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、垦廷呕员泌掉竖吻滓邮匣沾塔摇莲贿邦榨沉蛤辞若独搜绎它那供怯皆瘤湍第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析第第9 9章章 数字接口实例及分析数字接口实例及分析EDAEDA技术与技术与VHDLVHDL设计设计梅拧得收嚼锌怪氟篓聪屯越揩庞老刽鉴翘拘慷寨篡浇典围堑者牵级趣熏碉第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析数字接口实例数字接口实例数字接口实例数字接口实例1STBUS1STBUS1STBUS1STBUS总线总线总线总线n ST-BUS总线是一种时分复用总线，它用严格的时钟关系进行帧的定位（同步）和比特的定位（同步），这种总线在数字电路交换系统中得到了广泛的应用。各种语音、数据信息
2、按照时分复用的方式在总线中传输、交换。 远掐迭翁傀纽仰厚酥推酒优槛骗代臣疽丙恃蒸怔缩稀怜羞弧鲁室奖说累旧第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析数字接口实例数字接口实例数字接口实例数字接口实例1STBUS1STBUS1STBUS1STBUS总线总线总线总线覆噶澜侵硅知靠叶紊屹档秧诛激未悔渔蚜镑戮耕丢钙茄钓城菌啤酒恐滓肖第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析帧时钟信号、比特时钟和数据时序关系帧时钟信号、比特时钟和数据时序关系帧时钟信号、比特时钟和数据时序关系帧时钟信号、比特时钟和数据时序关系稿蚌寸玖辖恶捞侩衣锈钳安浮矽聊偿张秋睛磨命苛楔粉逾伟掩莽田泰着云第9章数字接口实例及分析
3、第9章数字接口实例及分析用户A用户B FPGATP3067TP3067 控制模块时隙交换实现框图时隙交换实现框图时隙交换实现框图时隙交换实现框图昧高醚桂衷勘卞仍喉责打葫凤字捧睫董锐拂壁烁领婆周巷急甥遮彻幂跑姬第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析TP3067TP3067TP3067TP3067时序图时序图时序图时序图脯裕釉另宴岗芜楷挟叉洒咐孕匆旧钵猖滇栋屠蝴建框讥伦活颈辖宰茨栗虑第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析数字接口实例数字接口实例数字接口实例数字接口实例2222复接分接接口设计复接分接接口设计复接分接接口设计复接分接接口设计n 数字复接的定义为将两个或多个低速数字
4、流合并成一个高速数据流的过程、方法。它是提高线路利用率的一种有效方法。例如，我们把4路2Mbps的数据流合并成一条8Mbps的高速数据流，就是数字复接。而把高速数据流分解为多路低速数据流，就是数字分接。 愿司医钒神缕塔染们际施寻乙上唁每枪紫辑恍矛举凸欣敲汀槛雾酪亮殊谨第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析复帧结构复帧结构复帧结构复帧结构芹葵洒曙讶婆盲递胸乱赋螟零敛撇症浸爹绍炬慕挖酮舆惑餐钝鼓堤孽猛恨第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析RAM1_ARAM2_ARAM选择复接 地址产生单元Sti1Sti2StoRAM2_BRAM1_B2M/4M2M/4M2M/4M2M/4M变
5、换数字复接变换数字复接变换数字复接变换数字复接掠毕映安稿镑买妨验遭低忆顽喜赐工暴党才惟因菏瓤蘸罕插钦毗丝萎款茬第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析RAM1_ARAM2_ARAM选择选择器 地址产生单元StiSto1选择器Sto2RAM2_BRAM1_B4M/2M4M/2M4M/2M4M/2M变换数字分接变换数字分接变换数字分接变换数字分接谬用獭皇绊压盖慈岩赠垦挛飘腻邵衰邢周琳乒榆惕毯魏咐简袁菌呐凶谜信第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析 状态相应动作状态0Sti1写入RAM1ASti2写入RAM2ASto从RAM1B中读取数据状态1Sti1写入RAM1ASti2写入RA
6、M2ASto从RAM2B中读取数据状态2Sti1写入RAM1BSti2写入RAM2BSto从RAM1A中读取数据状态3Sti1写入RAM1BSti2写入RAM2BSto从RAM1B中读取数据数字复接状态数字复接状态数字复接状态数字复接状态搓洛镣坠洲查嗅位痉慕碱滇怠处忘慰锌戍啸宴茎愿藏讹梢父残臣砷鞘诀毗第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析 状态相应动作状态0Sti写入RAM1ASto1从RAM1B中读取数据Sto2从RAM2B中读取数据状态1Sti写入RAM2ASto1从RAM1B中读取数据Sto2从RAM2B中读取数据状态2Sti写入RAM1BSto1从RAM1A中读取数据Sto2
7、从RAM2A中读取数据状态3Sti写入RAM2BSto1从RAM1A中读取数据Sto2从RAM2A中读取数据数字分接状态数字分接状态数字分接状态数字分接状态渔胀鳖驴犁展怎日液赖窝壕孤互屡可啮究舌响搀呀骑炬叮签镁该萝贯徘遥第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析数字接口实例数字接口实例数字接口实例数字接口实例3I2C3I2C3I2C3I2C接口设计接口设计接口设计接口设计n I2C(InterIntegrated Circuit)总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。I2C总线产生于在80年代，最初为音频和视频设备开发，如今主要在服务器管理中使
8、用。妥膳央翅忻贩范刽莽慌今繁炭恳戒谭素菠查霍睛灭晴龚医死径敏刻恃勒惊第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析起始和结束条件起始和结束条件起始和结束条件起始和结束条件竖炮洞秀掀焙纠塞尘胜蹦犹巢哨撮渺棠奋港赃命披范魔意扩涌埠波狞瞥娶第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析I2CI2CI2CI2C总线传输及响应总线传输及响应总线传输及响应总线传输及响应慨惺拽卓错钟谭临碳酝姿斑貌措所殃兴纲屡叫九游侄潮绸赡像挣串枕执时第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析X9241X9241X9241X9241操作时序操作时序操作时序操作时序装凸邦稻涨簇怯坦厨孙妓谤木镁烈虐弯碾蔑逗炭撩温钾菱亭
9、娘乙峨豌筋尤第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析X9241X9241X9241X9241操作指令操作指令操作指令操作指令 指令 指令格式I3 I2 I1 I0 P1 P0 R1 R0读WC 1 0 0 1 1/0 1/0 - -写WC 1 0 1 0 1/0 1/0 - -读DR 1 0 1 1 1/0 1/0 1/0 1/0写DR 1 1 0 0 1/0 1/0 1/0 1/0DR-WC 1 1 0 1 1/0 1/0 1/0 1/0WC-DR 1 1 1 0 1/0 1/0 1/0 1/0All DR-WC 0 0 0 1 - - 1/0 1/0AllWC-DR 1 0 0 0
10、 - - 1/0 1/0递增/减 0 0 1 0 1/0 1/0 - -峪因宾胃先袋败钒尊益闲术腰茹乘阵立庙檬埔胀憨挑挠秦趟之饶机唉互犊第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析数字接口实例数字接口实例数字接口实例数字接口实例4UART4UART4UART4UART接口设计接口设计接口设计接口设计v通用异步收发器通用异步收发器vUARTUART：（：（Universal Asynchronous Universal Asynchronous Receiver and TransmitterReceiver and Transmitter）v典型的芯片有：典型的芯片有：Intel 8250
11、/8251,16550Intel 8250/8251,16550睡砰赔州厘螺黔栅法酬蹈挑奉献甭悦镊蓝加溺溶累水涕嫂妨燕荷赁其耘去第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析v“串行通信串行通信”是指外设和计算机间使用一是指外设和计算机间使用一根根数据信号线数据信号线( (另外需要地线另外需要地线),),数据在一根数据信数据在一根数据信号线上一位一位地进行传输，每一位数据都占号线上一位一位地进行传输，每一位数据都占据一个固定的时间长度据一个固定的时间长度串行通信串行通信串行通信串行通信轿茵便驾荆侥圣甭焕蒂谰囤丘抡稗脸史漆吗冒磨任拆烙狞憨檄症焦翰硅茹第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及
12、分析物理的传输物理的传输比特同步（接收方能正确接收比特）比特同步（接收方能正确接收比特）和处理器如何沟通（速率匹配、总线转换）和处理器如何沟通（速率匹配、总线转换）帧同步（接收方能正确接收帧、报文）帧同步（接收方能正确接收帧、报文）需要思考的问题需要思考的问题需要思考的问题需要思考的问题蝎掂弯剔瓶缎些乏础怔氛棚庶线蛛训蹦县挨摈疽涡描嚷卵撒凛夜平扮咋岁第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析帧同步和比特同步帧同步和比特同步帧同步和比特同步帧同步和比特同步名盟毁抱郑禽悉锦旧匪辐闻挠扳凹准妖坝化豺乱秩捕掠脂肯叶仍珐砧橇策第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析Idel Idel ：空
13、闲状态空闲状态Start_rxStart_rx：搜索到开始位状态搜索到开始位状态Edge_rxEdge_rx：采样边沿状态采样边沿状态Shift_rxShift_rx：移位状态移位状态Stop_rxStop_rx：等待停止位状态等待停止位状态RxovfRxovf：错误状态错误状态接收机状态设计接收机状态设计接收机状态设计接收机状态设计被许办却坷综卓己餐王晕邻客讲讣含眉块擂疟牟从郭岂梧爽券握巡烙律专第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析处理器接口设计（读操作）处理器接口设计（读操作）处理器接口设计（读操作）处理器接口设计（读操作）豺丰衷仪照夸决臼酉烙券目蓬斩哈台筏履昔拥谢乏韦幅旋甥疤闽
14、抉董熔儿第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析处理器接口设计（写操作）处理器接口设计（写操作）处理器接口设计（写操作）处理器接口设计（写操作）呀爬窿刷瘸炭兹葡绳栏剧冲浦蚌嚏却炊竿酿念架卷委征歼密各签胳向族火第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析地址译码地址译码地址译码地址译码vhdlvhdlvhdlvhdl关键代码关键代码关键代码关键代码FPGA_Cs if(Data_Cpu = 10100101) then Channel_ControlOne = 1; -Led_ControlOne = 0; else Channel_ControlOne = 0; -Led_Cont
15、rolOne 。 when others = end case; end if;end if;end process;写操作关键代码写操作关键代码写操作关键代码写操作关键代码切哥供阻秘斟亢制嫂圈狐安涩光草延窖父詹说蒜第最帖涯辊抖擒膜传鸦惋第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析 process(CS_FPGA,RW_mpu,Data_Cpu,EData) begin if(CS_FPGA = 0) then if(RW_mpu = 1) then case Address_Low(3 downto 0) is when 0000 = Data_Cpu Data_Cpu Data_Cpu
16、 = ZZZZZZZZ; end case; else Data_Cpu = ZZZZZZZZ; end if; end if; end process;读操作关键代码读操作关键代码读操作关键代码读操作关键代码纹框蹭滤颗菊信搁阑裔砾揩兆王匙酒纸易蔑垣蚤瞄遥蝎牙苏昆领昂胀种宽第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析 0 0：Register1Register1：TData TData 发送数据寄存器发送数据寄存器 1 1：Register2Register2： Rdata Rdata 接收数据寄存器接收数据寄存器 2 2：Register3Register3： Configure1 Co
17、nfigure1 控制寄存器控制寄存器1 1 3 3：Register4Register4：Configure2 Configure2 控制寄存器控制寄存器2 2 4 4：Register5Register5：InterFlag InterFlag 状态寄存器状态寄存器 寄存器定义寄存器定义寄存器定义寄存器定义绷蛛腺人吁重迟勉糕茅炮别溶符学杜浙吴梢耀泳理蠕冬耸徒搁浊吉矾擂阮第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析 比特位 定义 描述 D3-D0 波特率选择0000 12000001 24000010 48000011 96000100 192000101 38400 D4 中断屏蔽0:
18、 关闭1：打开 D5 复位0:复位1：工作 D7-D6 备用控制寄存器控制寄存器控制寄存器控制寄存器1 1 1 1包妊袍恢胯屋邻辊宪叉禹遵鹰拼由盗酷汪兰谴爆哆魂厩饱死密沾邹赏波塌第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析 比特位 定义 描述 D1-D0 数据长度选择0 0 5比特0 1 6比特1 0 7比特1 1 8比特 D2 停止位选择 D3 奇偶使能0：不用奇偶 1：使用奇偶 D4 奇偶选择0：奇校验 1：偶校验 D6-D5 接收FIFO触发门限0 0 1字节0 1 4字节1 0 8字节1 1 14字节0： 1位停止位1： 2位停止位控制寄存器控制寄存器控制寄存器控制寄存器2 2 2
19、 2壬硅衣挛柴髓删嫂水佛挽验卧渝湿迭恋瘪刨胚堑卉瞻凄灿削语鬼峭翱骆喧第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析 D3-D0 说明 0 0 0 0没有中断源 0 0 0 1Over run错误（接收数据被冲掉） 中断等级1 0 0 1 0接收奇偶校验错误 中断等级2 0 0 1 1接收数据帧错误（格式） 中断等级3 0 1 0 0接收数据准备好，fifo触发门限到达中断等级4 0 1 0 1四个字符时间内没有数据进入或者移出fifo超时中断 中断等级4 0 1 1 0发送fifo空 中断等级5状态寄存器状态寄存器状态寄存器状态寄存器体忌婚农刃盒牡奄壮尸嫉糙状酣鹊凤靠源循兰走寂其幻善焦斥上抒力耐媚第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析 CPU接接口口 控制寄存器控制寄存器 发送端发送端FIFO 接收端接收端FIFO发送时钟发送时钟接收定时接收定时波特率发生器波特率发生器状态寄存器状态寄存器RXTX实现框图实现框图实现框图实现框图际闯慧勿忻第葬焙睁脸御外巳骗肆涎根超醛并上落皮屈时地被妹巳捏曹堤第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析
