要求和先决条件

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背景

通用异步收发器（UART）是通过串行线路发送和接收数据的电路。UART通常与RS-232标准一起使用，并包含一个接收器和发射器。然而，在此示例中，仅使用接收器。

串行传输以“起始位”开始为0，然后是数据位，并以“奇偶校验位”和“停止位”结尾。在下图中显示单个字节的传输：

传输是异步的，这意味着没有时钟信息，因此接收器和发射机必须达成符合哪些波特率，停止位和奇偶校验位。在该示例中，将以19,200,14秒钟和没有奇偶校验位的波特率传输一个字节。

超采样方案将用于以16倍波特率的速率估计数据位的中间点，如下图所示。

以下示意图说明了UART接收器设计。

第1步：MATLAB设计

第一步是编写满足设计要求的MATLAB代码，您应该尝试在测试台上捕获这些要求。在本例中，我们的设计包括一个8字的先进先出（FIFO）缓冲区。

第2步：确保Matlab TestBench捕获要求

运行测试台以确保没有运行时错误，应绘制下图。

先进先出缓冲区

请注意，测试台以以下方式进行设计：

步骤3：生成DPI组件并验证HDL模拟器中的行为

要生成组件，请执行以下命令：

迪根-试验台先进先出缓冲区FIFO_BUFFER.-  args.{0，Int8（0），0}

下图显示了此示例的相关文件。

一旦DPIGEN生成DPI组件及其测试台，您就可以按照以下步骤运行SystemVerilog TestBench：

做run_tb_mq.do.

将生成以下波形：

请注意，这与我们的MATLAB测试台匹配，我们在其中编写6个字节，然后读取它们，然后同时编写和读取8个字节。

**************测试完成（通过）**************

步骤4：将生成的DPI组件集成到UART接收器设计中

在验证DPI组件行为之后，是时候将其集成到UART接收器中。下图显示了不同组件所需的文件。

要使用已集成的DPI组件锻炼UART接收器，已提供名为“UART_RX_FIFO_TB”的TestBench。要集成所需的组件，即在测试台中的组件实例化，如下所示：

//实例化DUT使用基于MATLAB的SystemVerog DPI FIFO_BUFFER_DPI U_FIFO_BUFFER_DPI（.clk（clk），.clk_enable（clk_enable），.reset（重置），.wr（rx_done_tick），.w_data（dout），.rd（rd），。空（空），.r_data（r_data），.fulll（full））;

步骤5：模拟UART接收器

要成功模拟设计，请确保以下文件位于同一文件夹中：

类似于STEP 3，打开MOTEMEMIM并使用：

做run_tb.do.

生成以下波形：

在测试台中，6个ASCII字母（“MATLAB”）通过串行“rx”信号传输，并写入FIFO缓冲器。第6个字母传输完成后，将断言“rd”信号，以将字母（“MATLAB”）返回到“r_数据”中。

工具书类

庞P。Chu（2008），通过Verilog示例进行FPGA原型设计。新泽西州霍博肯：约翰·威利父子公司。