[发明专利]基于FPGA多路UART的扩展模件及扩展方法

摘要

本发明提供一种基于FPGA多路UART的扩展模件，包括：电源模块、信号处理模块、总线通讯模块、电平转换模块和接收发送信号模块。本发明所述的基于FPGA多路UART的扩展模件，通过集成FPGA芯片、RS485芯片，解决串口扩展模件无法进行高速通讯的问题，同时此板件在机构上采用标准3U插(165mm*100mm)，适用于3U机箱，具有非常强的通用性，实现了多路高速UART扩展。

主权项

1.基于FPGA多路UART的扩展模件，其特征在于，包括：电源模块、信号处理模块、总线通讯模块、电平转换模块和接收发送信号模块，所述电源模块的一端与所述信号处理模块连接，所述电源模块向所述信号处理模块提供电源，所述总线通讯模块的一端与所述信号处理模块连接，所述信号处理模块将接收到的信号通过所述总线通讯模块向外界传输，所述电平转换模块的一端连接所述信号处理模块，所述电平转换模块的另一端连接所述接收发送信号模块，所述电平转换模块将所述信号处理模块的电平信号转换后传至所述接收发送信号模块，由所述接收发送信号模块发送基准时间信号，所述电平转换模块将所述接收发送信号模块接收的数据转换成电平信号后传输至所述信号处理模块，所述电源模块包括MAX1951芯片，所述信号处理模块包括MAX10型FPGA芯片，所述总线通讯模块包括EPT端子，所述电平转换模块包括RS485芯片，所述RS485芯片具有TX和RX，所述接收发送信号模块包括TXA、TXB、RXA和RXB，所述FPGA芯片的一端与所述MAX1951芯片连接，所述FPGA芯片的另一端与所述EPT端子连接，所述RS485芯片的一端连接所述FPGA芯片，所述RS485芯片的另一端连接所述接收发送信号模块，所述RS485芯片的TX将所述FPGA芯片的基准时间信号由TTL电平转换成RS485电平后通过TXA和TXB发送基准时间信号，所述RS485芯片的RX将所述RXA和RXB中接收的数据转换成TTL电平后传输至所述FPGA芯片，所述FPGA芯片包括UART模块、配置寄存器模块和FIFO模块，所述UART模块由8个UART组成，依次为UART1至UART8，所述配置寄存器模块由波特率配置寄存器和校验配置寄存器组成，所述波特率配置寄存器由用于配置波特率的八个位寄存组成，依次对应UART1到UART8，所述校验配置寄存器由用于配置校验方式的八个位寄存组成，依次对应UART1到UART8，所述FIFO模块包括8800个八位寄存器，地址为0‑8799，其中，地址0‑3999为发送数据区，地址4000‑7999为接收数据区，地址8000‑8799为指令区组。