题目：基于FPGA的UART设计

通用异步收发器（UART）是一种能同时支持长、短距离数据传输的串行通信接口，被广泛应用于设备和外设之间数据交换。目前常用的通用异步收发器芯片传输速率比较慢，无法满足航空设备的数据高速传输要求，且只能根据固定的配置和时序进行操作，兼容性不强。 本课题针对航空设备高速数据传输的需求，结合FPGA设计具有可移植性的优势，提出了一种基于Alter公司的型号为EP2C8的FPGA芯片以及QuartersⅡ软件环境的UART设计方法，采用自顶而下的设计流程，首先将UART模块划分为数据接收模块、数据发送模块和波特率发生器模块三个子功能模块，再将三个子功能模块划分为更小的逻辑模块，随后利用Verilog HDL硬件描述语言和电路原理图实现各逻辑模块的设计与仿真，最后将各模块集成到FPGA芯片的内部实现UART模块的设计。 本课题所设计的UART模块具有能够自主判断和约定数据格式的能力，可以节省中央处理器的资源开支，提高系统性能，不仅能解决传统UART芯片的缺点，同时也使整个产品变得更加具有紧凑性以及可靠性，适用于高速数据传输场合，从而实现在某机载设备上的成功应用。