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FPGA在UART串口技术中的应用研究与创新

FPGA在UART串口技术中的应用研究与创新（1）．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

内容概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2研究目的与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.3国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

UART串口技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.1UART串口的基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.2UART串口的关键技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.3UART串口的发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

FPGA技术简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.1FPGA的基本概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.2FPGA的设计流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.3FPGA在嵌入式系统中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

FPGA在UART串口中的应用分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

4.1FPGA在UART串口通信中的优势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

4.2FPGA实现UART串口的关键步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

4.3FPGA与UART串口通信的接口设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

创新设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

5.1高速UART串口设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

5.2增强型UART串口设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

5.3UART串口错误处理与纠错设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

实验验证与结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

6.1实验平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

6.2实验方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

6.3实验结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

性能评估与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

7.1性能评价指标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

7.2性能优化策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

7.3优化效果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

应用案例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

8.1UART串口在工业控制中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

8.2UART串口在通信设备中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

8.3UART串口在其他领域的应用前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

FPGA在UART串口技术中的应用研究与创新（2）．．．．．．．．．．．．．．．．．49

一、内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

UART串口技术及FPGA概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

研究目标与任务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

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