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乐都企业网站建设哪家好,手机在线建站,菏泽做网站电话,安徽华强建设集团网站实际项目开发中用到的代码#xff0c;FPGA通过uart通讯解析上位机发送的数据包#xff0c;并实现数据存储和调用#xff0c;采用三段式状态机#xff0c;Verilog语言。数据包包含帧头、命令、数据长度、数据、16位的crc校验#xff08;会给出对应的多项式#xff09;、帧…实际项目开发中用到的代码FPGA通过uart通讯解析上位机发送的数据包并实现数据存储和调用采用三段式状态机Verilog语言。 数据包包含帧头、命令、数据长度、数据、16位的crc校验会给出对应的多项式、帧尾。 为了保证帧头和帧尾唯一性使用了字符转义并且在检测出帧头错误校验错误帧尾错误时会返回特定的指令给上位机实现与PC端握手。 资料包含工程文件可选quartus或Xilinx代码带注释testbench可运行仿真查看波形。在实际项目开发里FPGA 与上位机通过 UART 通讯实现数据交互是非常常见的需求。今天咱就唠唠如何用 Verilog 语言结合三段式状态机让 FPGA 准确解析上位机发送的数据包并完成数据存储和调用。数据包结构剖析咱们要解析的数据包包含这么几个部分帧头、命令、数据长度、数据、16 位的 CRC 校验对应的多项式会给出以及帧尾。为了保证帧头和帧尾的唯一性这里还用到了字符转义。比如说假设帧头定义为8hAA帧尾定义为8hBB。一旦检测出帧头错误、校验错误或者帧尾错误FPGA 就得返回特定指令给上位机实现与 PC 端握手。三段式状态机 Verilog 代码实现状态定义typedef enum reg [2:0] { IDLE 3b000, WAIT_HEADER 3b001, RECEIVE_CMD 3b010, RECEIVE_LEN 3b011, RECEIVE_DATA 3b100, RECEIVE_CRC 3b101, CHECK_CRC 3b110, WAIT_TAIL 3b111 } state_t;这里我们定义了不同的状态IDLE是初始空闲状态等待接收数据。WAIT_HEADER用于等待帧头后续每个状态对应数据包不同部分的接收和处理。状态转移逻辑always (posedge clk or negedge rst_n) begin if (!rst_n) begin current_state IDLE; end else begin case (current_state) IDLE: begin if (uart_rx_valid) begin if (uart_rx_data HEADER) begin current_state WAIT_HEADER; end end end WAIT_HEADER: begin if (uart_rx_valid) begin if (uart_rx_data HEADER) begin current_state RECEIVE_CMD; end else begin current_state IDLE; end end end // 其他状态转移类似这里省略部分代码 CHECK_CRC: begin if (crc_calculated uart_rx_crc) begin current_state WAIT_TAIL; end else begin // 返回校验错误指令给上位机 send_error_cmd(CRC_ERROR); current_state IDLE; end end WAIT_TAIL: begin if (uart_rx_valid) begin if (uart_rx_data TAIL) begin // 数据解析成功存储数据 store_data(); current_state IDLE; end else begin // 返回帧尾错误指令给上位机 send_error_cmd(TAIL_ERROR); current_state IDLE; end end end endcase end end在这段代码里从IDLE状态开始一旦检测到uartrxvalid信号有效且接收到正确的帧头就转移到WAITHEADER状态进一步确认帧头。CHECKCRC状态下比较计算出的 CRC 和接收到的 CRC如果不一致就返回校验错误指令给上位机。WAIT_TAIL状态则检查帧尾是否正确不正确同样返回错误指令。数据存储和调用reg [7:0] data_store [0:255]; reg data_index; always (posedge clk or negedge rst_n) begin if (!rst_n) begin data_index 0; end else if (current_state RECEIVE_DATA) begin data_store[data_index] uart_rx_data; data_index data_index 1; end end function [7:0] get_data; input [7:0] index; begin get_data data_store[index]; end endfunction这里定义了一个数组datastore来存储接收到的数据dataindex记录存储位置。在RECEIVEDATA状态时将接收到的数据存入数组。getdata函数用于后续调用存储的数据。工程相关资料资料里包含工程文件可以选择 quartus 或者 Xilinx代码都是带有详细注释的方便大家理解每一步的操作。同时还有 testbench通过运行仿真就能查看波形直观地验证我们设计的正确性。比如说通过观察波形我们可以看到各个状态的转移是否正确数据的接收和存储是否符合预期。通过这样一套设计我们就实现了 FPGA 通过 UART 通讯准确解析上位机数据包并完成数据存储和调用利用三段式状态机让整个流程清晰明了有条不紊。希望这篇博文能给大家在相关项目开发中提供一些有用的思路。