[发明专利]基于FPGA的UART字节同步的实现方法及实现装置

说明书

技术领域

本发明涉及UART字节同步的实现技术领域，尤其是涉及一种基于FPGA的UART字节同步的实现方法及实现装置。

背景技术

UART(Universal Asynchronous Receiver／Transmitter，通用异步收发传输器)是一种串行通信方式，串行通信方式具有传输线少，成本低等优点。串行通信分为两种类型：同步通信方式和异步通信方式，UART的通信方式为异步通信方式，主要因为接受和发送端始终是可以独立的，这样有利于增加发送和接收的灵活性。在串口的异步通信中，数据以字节为单位的字节帧进行传送。发送端和接收端必须按照相同的字节帧格式和波特率进行通信，其中字节帧格式规定了起始位、数据位、停止位等，UART通信是由起始位和停止位来实现字符的同步。

不过这种异步方式通常也会带来一个问题，就是容易产生字节不同步，且这种现象一旦产生就不容易恢复。尤其是UART通信的两端的电压供电不是同步的时候。

如UART发送端连续发送一串字符，当在发送一个字节的过程中(UART发送端已向UART接收端发送了起始位信号，UART接收端未接收到)，接通UART接收端电源，UART接收器件开始工作，如果这个字节的位串也满足UART的字节起始条件，那么接收端就误认为这是数据的起始信号，则从该位串起接受数据，这种情况下UART接收端接收到的就是错误的数据，且进一步导致后面接收到的数据也是错误的，难以恢复。

在FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)之间通过UART进行通信如果处理不当便会容易产生上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种基于FPGA的UART字节同步的实现装置及实现方法，通过在UART通信过程中加入同步机制，以避免UART通信易产生的字节不同步的问题。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种基于FPGA的UART字节同步的实现方法，UART发送端发送具有起始标志的传输数据给UART接收端，在发送过程中，所述UART发送端发送一同步信号给UART接收端，UART接收端检测到所述同步信号后，则进入到初始状态去检测传输数据的起始标志，在UART接收端根据所述初始状态检测到所述传输数据的起始标志后，开始接收所述传输数据。

优选地，在UART接收端接入一同步检测器，用于检测UART发送端发出的同步信号并使得UART接收端进入到初始状态。

优选地，所述UART发送端每隔一定字节发送一同步信号给UART接收端。

所述起始标志为从高电平信号到低电平信号。

所述同步信号为至少一个字节的高电平信号，用于通知UART接收端进入初始状态，初始状态与传输数据的起始标志相同。

本发明还提出另一种技术方案：一种基于FPGA的UART字节同步的实现装置，包括UART发送器，通过数据线与UART发送器通信的UART接收器，以及一端接到所述数据线上，另一端与所述UART接收器通信的UART同步检测器，所述UART发送器用于发送传输数据给UART接收器，并在发送过程中，发送出一个同步信号给UART同步检测器，所述UART同步检测器用于检测UART发送器发送的同步信号并使得UART接收器进入初始状态，所述UART接收器用于接收所述传输数据。

优选地，所述传输数据具有起始标志，所述起始标志为从高电平到低电平。

优选地，所述UART发送器每隔一定字节发送出一个同步信号。

优选地，所述同步信号为至少一个字节的高电平信号。

优选地，所述UART接收器为状态机。

本发明的有益效果是：本发明在UART通信过程中加入同步机制，即在UART发送端加入至少一个字节的高电平作为同步信号，同时在UART接收端相应加入同步检测器，从而实现了UART通信的字节同步，可以及时调整UART接收端的状态，同时也可使UART接收端有机会从错误状态中及时恢复过来，降低了UART接收端接收错误数据的几率，提高了UART通信的数据传输准确性。

附图说明

图1是本发明基于FPGA的UART字节同步的实现方法的流程示意图；

图2是本发明基于FPGA的UART字节同步的实现装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。