RS232串口通信设计说明书.docx

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《 CPLD/FPGA 》

课程设计报告

题目：RS-232串口通信设计院〔系〕：信息科学与工程学院专业班级：通信工程11

学生姓名：詹文魁

学号：

指导教师：吴莉教师

2023年06月09日至2023年6月20日

华中科技大学武昌分校制

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RS-232串口通信设计 课程设计任务书

一、设计〔调查报告/论文〕题目

RS-232串口通信设计

二、设计〔调查报告/论文〕主要内容

下述设计内容需由学生个人独立完成：

理解电路原理图与工作过程；

把握RS-232电气特性；

把握RS-232通信原理及串口通信数据格式，并编程完成串行数据的发送、接收和显示；

能正确处理编程与调试过程中所遇到的问题。

三、原始资料

通信与电子系统试验指导书；

CPLD/FPGA试验箱。

四、要求的设计〔调查/论文〕成果

程序构造合理，语言简洁，格式标准，注释具体；

把握RS-232的工作机制与原理；

格式为：1位起始位，8位数据位，1位停顿位，无奇偶校验位，波特率设定为300Baud。能与计算机正常通信；

按要求完成课程设计报告，格式符合学校标准标准，字数不少于2023字。

五、进程安排

第1天 选题，课题讲解；

第2-3天课题分析，完成设计方案；第4-6天软件编程；

第7-8天软件调试，故障排查；第9天 结果验收，评分；

第10天 撰写课设报告。

六、主要参考资料

陈曦.通信与电子系统试验指导书,武汉:华中科技大学武昌分校.

谭会生.EDA技术及应用,西安：西安电子科技大学出版社,2023.

潘松，黄继业.EDA技术与VHDL,北京:清华大学出版社,2023.

指导教师〔签名〕：

20 年 月 日

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目 录

\l“_TOC_250005“课程设计的目的… 4

\l“_TOC_250004“课程设计题目描述和要求… 4

\l“_TOC_250003“课程设计报告内容… 4

课题设计方案及根本原理… 4

\l“_TOC_250002“软件设计… 7

\l“_TOC_250001“3.3问题… 1…4

\l“_TOC_250000“4.总结… 1…5

5.参考资料… 1…6

附录程序清单… 1…7

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课程设计的目的：

学习RS-232串口通信数据构造，并编程完成串行数据的接收和显示。

把握RS-232的工作机制与原理。

娴熟把握Quartus2软件的使用。

了解CPLD/FPGA试验箱。

课程设计题目描述和要求：

课程设计题目：基于FPGA的串口通信程序设计。

课程设计要求：

下述设计内容需由学生个人独立完成：

理解电路原理图与工作过程；

把握RS-232电气特性；

把握RS-232通信原理及串口通信数据格式，并编程完成串行数据的接收和显示；

能正确处理编程与调试过程中所遇到的问题;

在FPGA中构造一个异步串行通信掌握模块，完成PC机发送的接收，并设计显示模块，完成接收数据的显示

要求的设计成果：

程序构造合理，语言简洁，格式标准，注释具体；

把握RS-232的工作机制与原理；

格式为：1位起始位，8位数据位，1位停顿位，无奇偶校验位，波特率设定为300Baud。能与计算机正常通信；

按要求完成课程设计报告，格式符合学校标准标准，字数不少于2023字。

课程设计报告内容：

课程设计方案及根本原理：

设计方案：

利用试验箱上的MAX232芯片掌握通过适当分频〔分频的目的是为了到达要求的波特率，掌握数据传输速率〕的串行输入信号，并将其转换为并行信号并通过试验箱上的数码管的后两位显示从计算机中传输出来的16进制数。例如在计算机端输入〔FF〕则会在试验箱上看到〔000000FF〕的显示图示。

根本原理：

RS-323C标准是美国EIA(电子工业联合会〕与BELL等公司一起开发的1969年公布的通信协议。它适合于数据传输速率在0～20230b/s范围内的通信。这个标准对串行通信接口的有关问题，如信号线功能、电器特性都作了明确规定。

EIA-RS-232C中+3V~+15V之间的电平为‘0’，-3V~-15V的电平为‘1’；与TTL以凹凸电平表示规律状态的规定不同。因此，为了能够同计算机接口或终端的TTL器件连接，必需在EIA-RS-232C与TTL电路之间进展电平和规律关系的变换。实现这种变换的方法可用分立元件，也可用集成电路芯片。目前较为广泛地使用集成电路转换器件，如MC1488、SN75150芯片