fpga uart串口通信数码管

时间: 2024-07-20 07:01:13 浏览: 131
FPGA(Field-Programmable Gate Array)是一种可编程逻辑器件,常用于实现定制化的数字电路。UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是通用异步收发器,它在许多嵌入式系统中用于串行通信,如数码管显示。 利用FPGA和UART进行串口通信与数码管的连接,通常步骤如下: 1. **配置FPGA**: 首先,你需要在FPGA设计中配置适当的 UART 接口,包括发送端 TX 和接收端 RX 端口。 2. **设计串口驱动**: 实现一个简单的UART协议引擎,它可以解析从RX接收到的比特流,并转换成控制数码管的信号。 3. **控制数码管**: 根据收到的数据,比如ASCII码,将它们映射到相应的数码管段码,通过位操作设置各段驱动器的状态。 4. **数码管接口**: 在FPGA内部或外部添加数码管接口电路,这个部分会驱动数码管的公共端和段选线。 5. **编程验证**: 编程并下载设计到FPGA,然后通过串口终端软件发送测试字符,检查数码管是否正确显示出预期的数字或字符。
相关问题

fpga串口通信数码管显示

### FPGA 控制串口通信并在数码管上显示 #### 硬件连接 为了实现FPGA控制串口通信并在数码管上显示,硬件部分需要连接如下组件: - **FPGA 开发板** - **USB转TTL串口线**:用于PC与FPGA之间的串口通信。 - **74HC595移位寄存器**:负责将SPI接口的数据转换成并行输出到数码管。 - **共阳极或共阴极数码管** 具体连接方式为: - 将 USB 转 TTL 串口线的 TX 和 RX 分别接到 FPGA 的 UART 收发端子上。 - 使用 SPI 接口连接至 74HC595 移位寄存器,其中 MOSI 对应 DS (Data Serial input),SCLK 连接 SH_CP (Shift Register Clock)[^1]。 #### 实现方法概述 整个系统的实现分为三个主要部分: - **UART接收模块**:处理来自 PC 的串口命令。 - **SPI发送模块**:向 74HC595 发送数据以更新数码管显示内容。 - **定时刷新机制**:确保数码管能够持续稳定地显示字符。 #### 示例代码 以下是基于 Verilog 编写的简化版示例代码片段,展示了如何集成上述各个功能模块。 ```verilog module top_module( input wire clk, // 主时钟输入 input wire rst_n, // 复位信号(低电平有效) input wire rx_data, // 来自外部设备(RS232)的数据流 output reg [7:0] spi_mosi, output reg spi_sclk ); // 定义内部变量和参数... parameter CLK_FREQ = 50_000_000; // 假设系统工作频率为50MHz parameter BAUD_RATE = 115200; localparam DIVIDER = CLK_FREQ / BAUD_RATE; reg [15:0] baud_divider; wire uart_rx_done; wire [7:0] received_byte; uart_receiver u_uart_rx ( .clk(clk), .rst_n(rst_n), .rx(rx_data), .baud_tick(baud_divider[0]), .data_out(received_byte), .done(uart_rx_done) ); always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if (!rst_n) baud_divider <= 16'd0; else if (baud_divider == DIVIDER - 1) baud_divider <= 16'b0; else baud_divider <= baud_divider + 1; end spi_master u_spi_tx ( .clk(clk), .rst_n(rst_n), .tx_start(uart_rx_done), // 当有新字节到达时启动传输 .tx_data(received_byte), // 待传送给74HC595的数据 .mosi(spi_mosi), .sclk(spi_sclk) ); ``` 此段代码实现了基本的功能框架,实际应用中可能还需要加入更多细节优化及时序调整[^2]。

uart串口加开关控制数码管显示verilog

UART串口是普遍使用的一种串行通信协议,数码管是我们常见的显示设备。通过将这两者结合起来,可以实现一个能够接收串口数据并控制数码管显示的系统。而加入开关控制,可以灵活地控制数码管的显示,增加系统的互动性。 在Verilog中,需要首先实现UART串口的收发功能,可利用FPGA内的UART IP 模块实现。具体来说,需要对串口接收到的数据进行处理,解码后将数据传输到控制数码管的模块。 同时需要编写数码管的控制模块。利用FPGA内的计数器模块,可以实现数码管的动态扫描,使其能够显示多个字符。而加入开关控制,则可以通过编写状态机,对开关输入信号进行处理,根据不同状态控制数码管的显示。 需要注意的是,在编写Verilog代码时,应注意时序控制和数据流方向。同时,需要对设计进行仿真和验证,确保其正常工作且不出现逻辑错误。 综上所述,通过在Verilog中编写UART串口和数码管显示控制模块,并加入开关控制,可以实现一个灵活、互动性强的系统。
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