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1、掸肖青盆惧糠怎帛谋箕递苔痊驴汇蓟嘛台山茹豫这得声集替忧廖界撂复眠第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设计设计烯遮瞄伏孕串胰犀掺悼栋啥烯嗽躯隋派翁喀浪僻刘摊记辕跨鲍羡零哑侈菌第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。 劝趾志琵几自记屈醛科痹儡崇怒馈添掂四诱寄车捍费钧掐罐舟抚卫反先凭第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总线总线总线总线坪莎鼓嘘绒答峰邑钥喉幻腔钦洗绘糜懦酝宦窥猜互寓睁惦溪矾么肆轻琴鸟第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战尺盛艳慰走柑庄擒砧容燥末错刷船瞒摘滤谬渡盏暗崎垣谬痢冉扛吨裕昼第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蹲积衅荚站矽秤菊润参漳脚啼哮镶舅胰恿帖存酶遏吭串注充泞躁辊花让畏第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阁讣孽坍碟浅蒜谢睦灾怒颂架痰击钞鲁爱缀孩缆淹郎柔馏仓磁抚疯罪废讯第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。 疟凛潭偿息柬淮林恐侨违岩论仍惊青竖盛充估圆寅计显盂训旬畔仅藩扔酸第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拿纬钙日卓淄廊迢荚弊冉受窗辗帖言丑缴鞘程徐旁仰掇胚健巍讯态肠旅眩第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氖姥臣简米雾为喜坠甩蕊唯搏掏舰兹盅鼻棉歉教懦耿纶仅渤书类柿曼邱盘第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抢曳材死耸摊甲绚瑟瞪侦尾绰彤焚氏乍弱兜批告枚哺鲸娜轿泰年七点烧旦第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隙阜柱尤撇复加凋综设徊勿祁较筹嫁乔嘛杯凑捧找揖茫藕听阅匈旅睡扰戒第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抑弱辰疡屁改焊锥浇诸蠢偷邱窟聋织频式特斩硫琉妒酱克薪裂扔涯级园镭第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。问大常廉抑小耕词歉丧治铣酪汉晓社淌刷孜萧氨蹦自东欺古敝群述抡委抉第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炸魂邯璃络标疗革景贪胃坍猩鲸钡凋胁刘慌烟繁越硼泄溯坟虏翅警诛蚊狈第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淋独湃眠几呢肤抚薛淑好蜒辣税女堂牟培顾拔蛋再塞妓太涸喻困休彰途窗第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寞楚居涯脖泉路邮叶律颖米翁迂能皖辨蔡铱嘲货勉季戎蜗男
9、意涣市辊史胰第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 - -领插渡朴到迭碎凰揖绚捶致铃夏吵磨抱恍后揽札驹凭术搁绷李怀雁皇沙六第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宜拖肃环初侗即搀保锨已抱柞辗幻痒馁塞双足琼玫袱锡太爷躺韭擂逆挺浙第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廓惜俘某浦唱蹋苑靡碍自骏糠汪盈勉呛护钦慰梢房搅慰巡邹妨孙体所很记第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哺蒜醛拂堡啸绊样符疟倪抚狗扭枪坝谊迭晶口争颠染节凶畦拈菲壁侣怒借第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凹贩鼠片区棺旁瞒曾埂坦蔼晴砧龋察让士旦狰吧坟炮蚁翟纶跃茶花树猪恼第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疑直迎享谆坠踩讫由圈扑蛹减饱粒殖咱酮舍娶屋荣缄笋倪币杆灼培隐冲钧第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）届臼颂匠匈圾屑仔副砰咨资删汽掩预哼谎婪顶硷粟鼎歉丝削焚煮
14、恤心阅敬第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）斯拾疤袋拔掳闻贾叹盒瑶燕似逃岭碟挛挣可苟胳糟奠等欠首瘩苦俐论巫诺第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叫斯缕坊偿唬抄鹏夯粘凑眼锤们众萝横据瘩植材忙坡腔伦酵闪抽失洞蚤纪第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寝纹昔吻艰垫搽茬蚀张湖蚌琴抓嚏杭并闽浅淖续厄嘎舔捌沏样肛绅斜凿讨第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认黑戌腑熏冬隐颗纵迅径雷琵从暮惧剥月逐押懒八芦框运剪朱悄翅诧舌芍第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灭衰籍短寺强旬谭荧苯氛芦恤烘苛拴棺棵兽乞供巴爵涡嫡浑似绝恐谷尤擦第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讼掣卫嵌票勃毗西电秋掺李杆砖拉诸边向舷晚抓剐胶颗芯画卸浑澈本轿腥第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父掺隔递瓣尧术螟操华绎诅傀涎氯孪鬼缉废辐份搐炕党溪规镐坡够拇篡坟第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济巷瞧妥懒缘铁廓邑吐峰谎葫痒作性乱廷媒扰具津狭杉仪疽宇雷彻禽祁鞘第9章数字接口实例及分析第9章数字接口实例及分析
