[发明专利]一种高精度波特率通用串口

摘要

本发明涉及一种通用串口，利用数字控制振荡器（NCO）产生高精度的串口波特率，并设计了发送缓冲区和接收缓冲区，以增强高波特率下串口通信的可靠性和稳定性，属于数据通信技术领域。本发明的通用串口具有可移植性，不受硬件平台的限制，可灵活移植到具有FPGA或者ASIC的硬件平台上，通过微处理器接口进行参数设置，实现异步串口的功能。

主权项

一种高精度波特率通用串口，其特征在于：该通用串口包括控制模块、NCO模块、发送模块和接收模块；控制模块接收微处理器配置的参数，包括频率控制字M和奇偶校验方式，并把M值写入NCO累加器中；控制模块根据接收到的奇偶校验方式来控制接收模块所接收到的数据的校验方式以及发送模块所发送的数据的校验方式；奇偶检验方式包括奇校验、偶校验和无校验三种方式；频率控制字M的计算方法为：微处理器根据该通用串口的主时钟频率fs和串口波特率fout，以及NCO模块中保持寄存器的长度N，计算出频率控制字M；M=fout*16*2Nfs]]>串口波特率fout包括标准串口波特率和非标准串口波特率；NCO模块实现数字控制振荡器的功能，NCO模块包括累加器和保持寄存器；NCO模块的实现方法为：控制模块将接收到的频率控制字M发送给累加器，累加器按照主时钟频率fs进行累加，每次累加值为M，得到累加计数值并存储在保持寄存器中供下一次累加使用；当累加计数值小于等于2N‑1时，累加器继续累加，直至累加计数值大于2N‑1时，产生一个时钟上升沿，之后重新进行累加，再次产生时钟上升沿，重复重新进行累加，再次产生时钟上升沿的过程；产生时钟上升沿的频率为串口波特率fout的16倍；N为NCO模块中保持寄存器的长度，单位为比特；发送模块包括一个发送缓冲区，该发送模块把待发送数据放入发送缓冲区，发送模块根据控制模块的校验方式计算待发送数据的检验位，并按照NCO模块产生的时钟发送数据，实现数据的并串转换功能；接收模块包括一个接收缓冲区，该接收模块按照NCO模块产生的时钟监测该通用串口的接收数据端，当监测到起始位按照NCO模块产生的时钟解调数据位，并根据控制模块的校验方式对数据位进行校验，实现数据的串并转换功能。