前言
团队项目需求，由于USB通信存在数据被测试环境干扰的问题，且考虑到所需通信速率不高，所以转为串口通信，下面是自己的调试记录，方便自己理解与日后回顾。
一、串口到底指的什么？
了解之前，我也很疑惑，听到大家都在说串口啦，uart啦，rs232啦，rs422啦，rs485啦，说的我一脸懵逼。后来自己了解后，才发现其实类别都不同，不能放在一起说。
串口包含了uart，还包含usb等等，可以说是uart是串口，但串口不一定是uart，我是这样理解的，不知道对不对。串口是物理层次上说的，一般有两种形式的物理接口，DB9和4针的杜邦线插口。
uart包含了rs232，rs422和rs485这些接口标准。可以说这三种接口的物理层不同，输出的电平不同，但通信协议是一样的，也就是说，编程实现是一样的，只是硬件电路电路上不同，当然其传输速率，抗干扰能力等等也自不相同。
二、调试记录
1.先通过串口助手实现uart的发送与接收
从Xilinx嫖的uart接收与发送的例程，改改引脚定义：团队做的pcb用芯片把rs422电平转化为FPGA芯片识别的ttl电平，所以要做的就是得输进去一个rs422电平。
懵逼的我拿了个一头是usb另一头是DB9的线插上去，咦~怎么不管用啊。后来才发现这根线是usb转rs232的线。。。。。我拿了个rs232转rs422的转换器，接上后，咦~~~管用了。
后来加购了个usb直接转rs422电平的线，就可以了。（嘘，我原本以为，usb连接电脑，那边出来的只能是rs232的电平，之后回来再看的时候，不准笑话自己，哈哈哈）
代码如下(by Xilinx)：
`timescale 1ns / 1ps // //Module name uart_rx //Description: 16 个 clock 接收一个 bit，16 个时钟采样，取中间的采样值 //(by_Xilinx) // module uart_rx( input clk, //采样时钟 input rst_n, //复位信号 input rx, //UART 数据输入 output reg[7:0] dataout, //接收数据输出 output reg rdsig, output reg dataerror, //数据出错指示 output reg frameerror//帧出错指示 ); reg [7:0] cnt; reg rxbuf, rxfall, receive; parameter paritymode = 1'b0; reg presult; reg idle;//线路状态指示，高为线路忙，低为线路空闲 always @(posedge clk) //检测线路的下降沿 begin rxbuf <= rx; rxfall <= rxbuf & (~rx); end //启动串口接收程序 always @(posedge clk) begin if (rxfall && (~idle)) begin//检测到线路的下降沿并且原先线路为空闲，启动接收数据进程 receive <= 1'b1; end else if(cnt == 8'd168) begin //接收数据完成 receive <= 1'b0; end end //串口接收程序, 16 个时钟接收一个 bit always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if (!rst_n) begin idle<=1'b0; cnt<=8'd0; rdsig <= 1'b0; frameerror <= 1'b0; dataerror <= 1'b0; presult<=1'b0; end else if(receive == 1'b1) begin case (cnt) 8'd0:begin idle <= 1'b1; cnt <= cnt + 8'd1; rdsig <= 1'b0; end 8'd24:begin //接收第 0 位数据 idle <= 1'b1; dataout[0] <= rx; presult <= paritymode^rx; cnt <= cnt + 8'd1; rdsig <= 1'b0; end 8'd40:begin //接收第 1 位数据 idle <= 1'b1; dataout[1] <= rx; presult <= presult^rx; cnt <= cnt + 8'd1; rdsig <= 1'b0; end 8'd56:begin //接收第 2 位数据 idle <= 1'b1; dataout[2] <= rx; presult <= presult^rx; cnt <= cnt + 8'd1; rdsig <= 1'b0; end 8'd72:begin //接收第 3 位数据 idle <= 1'b1; dataout[3] <= rx; presult <= presult^rx; cnt <= cnt + 8'd1; rdsig <= 1'b0; end 8'd88:begin //接收第 4 位数据 idle <= 1'b1; dataout[4] <= rx; presult <= presult^rx; cnt <= cnt + 8'd1; rdsig <= 1'b0; end 8'd104:begin //接收第 5 位数据 idle <= 1'b1; dataout[5] <= rx; presult <= presult^rx; cnt <= cnt + 8'd1; rdsig <= 1'b0; end 8'd120:begin //接收第 6 位数据 idle <= 1'b1; dataout[6] <= rx; presult <= presult^rx; cnt <= cnt + 8'd1; rdsig <= 1'b0; end 8'd136:begin //接收第 7 位数据 idle <= 1'b1; dataout[7] <= rx; presult <= presult^rx; cnt <= cnt + 8'd1; rdsig <= 1'b1; end 8'd152:begin //接收奇偶校验位 idle <= 1'b1; if(presult == rx) dataerror <= 1'b0; else dataerror <= 1'b1; //如果奇偶校验位不对，表示数据出错 cnt <= cnt + 8'd1; rdsig <= 1'b1; end 8'd168:begin idle <= 1'b1; if(1'b1 == rx) frameerror <= 1'b0; else frameerror <= 1'b1; //如果没有接收到停止位，表示帧出错 cnt <= cnt + 8'd1; rdsig <= 1'b1; end default: begin cnt <= cnt + 8'd1; end endcase end else begin cnt <= 8'd0; idle <= 1'b0; rdsig <= 1'b0; end end endmodule
`timescale 1ns / 1ps // // Module Name: uart_tx // 说明：16 个 clock 发送一个 bit, 一个起始位,8 个数据位,一个校验位,一个停止位 // module uart_tx( input clk, //UART 时钟 input rst_n, //系统复位 input [7:0] datain, //需要发送的数据 input wrsig, //发送命令，上升沿有效 output reg idle, //线路状态指示，高为线路忙，低为线路空闲 output reg tx //发送数据信号 ); reg send; reg wrsigbuf, wrsigrise; reg presult; reg[7:0] cnt; //计数器 parameter paritymode = 1'b0; //检测发送命令 wrsig 的上升沿 always @(posedge clk) begin wrsigbuf <= wrsig; wrsigrise <= (~wrsigbuf) & wrsig; end //启动串口发送程序 always @(posedge clk) begin if (wrsigrise && (~idle)) //当发送命令有效且线路为空闲时，启动新的数据发送进程 begin send <= 1'b1; end else if(cnt == 8'd168) //一帧数据发送结束 begin send <= 1'b0; end end //串口发送程序, 16 个时钟发送一个 bit always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if (!rst_n) begin tx <= 1'b0; idle <= 1'b0; cnt<=8'd0; presult<=1'b0; end else if(send == 1'b1) begin case(cnt) //产生起始位 8'd0: begin tx <= 1'b0; idle <= 1'b1; cnt <= cnt + 8'd1; end 8'd16: begin tx <= datain[0]; //发送数据 0 位 presult <= datain[0]^paritymode; idle <= 1'b1; cnt <= cnt + 8'd1; end 8'd32: begin tx <= datain[1]; //发送数据 1 位 presult <= datain[1]^presult; idle <= 1'b1; cnt <= cnt + 8'd1; end 8'd48: begin tx <= datain[2]; //发送数据 2 位 presult <= datain[2]^presult; idle <= 1'b1; cnt <= cnt + 8'd1; end 8'd64: begin tx <= datain[3]; //发送数据 3 位 presult <= datain[3]^presult; idle <= 1'b1; cnt <= cnt + 8'd1; end 8'd80: begin tx <= datain[4]; //发送数据 4 位 presult <= datain[4]^presult; idle <= 1'b1; cnt <= cnt + 8'd1; end 8'd96: begin tx <= datain[5]; //发送数据 5 位 presult <= datain[5]^presult; idle <= 1'b1; cnt <= cnt + 8'd1; end 8'd112: begin tx <= datain[6]; //发送数据 6 位 presult <= datain[6]^presult; idle <= 1'b1; cnt <= cnt + 8'd1; end 8'd128: begin tx <= datain[7]; //发送数据 7 位 presult <= datain[7]^presult; idle <= 1'b1; cnt <= cnt + 8'd1; end 8'd144: begin tx <= presult; //发送奇偶校验位 presult <= datain[0]^paritymode; idle <= 1'b1; cnt <= cnt + 8'd1; end 8'd160: begin tx <= 1'b1; //发送停止位 idle <= 1'b1; cnt <= cnt + 8'd1; end 8'd168: begin tx <= 1'b1; idle <= 1'b0; //一帧数据发送结束 cnt <= cnt + 8'd1; end default: begin cnt <= cnt + 8'd1; end endcase end else begin tx <= 1'b1; cnt <= 8'd0; idle <= 1'b0; end end endmodule
2.编写top文件，把连续接收的8bit的数据拼接成16bit数据（之后需要的位数）
光这个功能，搞了我两天，我也是崩了，有时候数据不变化，有时候错位（我就是个菜鸡）。
但好在自己看着Modelsim的仿真图，一点点改好了，接收到的十六位数据也正常了。这就是乐趣所在吧，在自己操作下，一点点实现它的价值，感觉就很棒！
3.删去原USB程序，把串口程序拼上去
先用Modelsim仿真，再用signaltap抓实时数据，最后用串口助手发送所需要的数据，成功被后续芯片接收，并测的有效果，表明已通过串口发送到目标芯片，并产生所需数据。
后续和团队软件人员沟通，作出一版通过串口发送的界面，再进行调试。
总结
第一次单独完成一个小功能，还是很开心的，记录下来，数年后再看看这个小菜鸡。文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-400121.html
遇到问题，就想着去解决，不知道的东西，就去查资料，现在这个阶段所学的东西，肯定已经有人做过，参考一下，感谢CSDN能提供交流的平台。学无止境，继续前行。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-400121.html
到了这里，关于FPGA串口（RS422）调试笔记：理解串口通信与调试记录的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
