[发明专利]一种精简串行传输电路有效

专利信息
申请号: 202011485557.0 申请日: 2020-12-16
公开(公告)号: CN112650701B 公开(公告)日: 2021-10-26
发明(设计)人: 殷庆会;魏江杰;董利 申请(专利权)人: 中国电子科技集团公司第五十八研究所
主分类号: G06F13/42 分类号: G06F13/42;G06F15/78
代理公司: 无锡派尔特知识产权代理事务所(普通合伙) 32340 代理人: 杨立秋
地址: 214000 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 精简 串行 传输 电路
【权利要求书】:

1.一种精简串行传输电路,其特征在于,包括:

波特率产生单元,能够进行编程配置,接收系统时钟输入;

发送模块和接收模块,分别由发送状态机和接收状态机控制,以实现发送数据和接收数据;

所述精简串行传输电路利用系统时钟输入,并将其进行分频,分频范围为1到216-1,波特率产生单元的输出时钟频率为波特率的16倍,波特率为每秒传输的比特位的数量;波特率的计算公式如下:波特率=(1/16)*(系统时钟频率/除数);

所述发送模块包括五个子模块:3选1多路器MUX、发送状态机、第一比特计数器、第一移位寄存器和第一周期计数器;3选1多路器MUX将输出信号在高电平、低电平和输入数据3者之间进行选择输出;发送状态机控制其他4个子模块;第一比特计数器记录传输的数据位数;第一移位寄存器将8位并行输入数据转换为串行输出数据;第一周期计数器记录时钟周期数;时钟输入由所述波特率产生单元生成,时钟频率为16*波特率;

所述发送状态机包括以下几个状态:t_idle空闲状态、t_start开始状态、t_wait等待状态、t_shift移位状态和t_stop停止状态;reset复位信号有效时,发送模块进行复位,发送状态机处于t_idle空闲状态;若start开始信号为低,发送状态机则一直保持在t_idle空闲状态;当输入的start出现有效高电平脉冲时,第一移位寄存器从数据输入接口data_in中加载数据;发送状态机跳转到t_start开始状态,tx_data数据输出信号被3选1多路器MUX置为0,作为0开始位;所述发送状态机的t_start状态下,所述第一周期计数器记录时钟周期个数,当计数到16时,所述发送状态机跳转到t_wait等待状态,所述3选1多路器MUX选择第一移位寄存器的串行数据,在tx_data数据输出接口输出,在t_wait等待状态等待16个时钟后,发送状态机跳转到t_shift移位状态,第一比特计数器记录传输数据位数,当传输位数达到预先设定值frame_len时,发送状态机跳转到t_stop停止状态;在t_stop停止状态下,3选1多路器MUX将tx_data数据输出接口的信号置为1,作为1停止位,当第一周期计数器记录到16个时钟周期后,在tx_done输出接口上产生高电平脉冲信号,发送状态机的状态跳转到t_idle空闲状态;

所述接收模块包括四个子模块:接收状态机、第二比特计数器、第二移位寄存器和第二周期计数器;所述接收状态机控制其他3个子模块;第二比特计数器记录传输数据位的数量;第二移位寄存器模块将串行输入数据转换成8位并行输出数据;第二周期计数器记录时钟周期的个数;时钟输入由波特率产生单元生成,时钟频率为16*波特率;

所述接收状态机包括以下几个状态:r_idle空闲状态、r_centre位中心状态、r_wait等待状态、r_shift移位状态和r_stop停止状态;当reset复位信号有效时,接收模块复位,接收状态机为r_idle状态;当serial_data串行信号从逻辑1变成逻辑0时,即为起始位,接收状态机跳转到r_centre中心状态,在此状态下,第二周期计数器记录8个周期后,则进入起始位中心,如果此时serial_data串行信号仍为逻辑0,接收状态机跳转到r_wait等待状态,否则起始位无效,接收状态机返回r_idle空闲状态;所述接收状态机在r_wait等待状态中,等待16个时钟后则跳转到r_shift移位状态,在r_shift移位状态中,serial_data串行信号传输到第二移位寄存器;接收状态机跳转回r_wait等待状态,再次等待16个时钟,之后将采样位数和预先设定的frame_len值比较,如果两者相等,接收状态机跳转到r_stop停止状态,否则跳转到r_shift移位状态;在r_stop停止状态下,接收模块检查serial_data串行信号,当检测到逻辑1时,等待16个时钟后,在ready输出接口产生高脉冲信号,接收状态机返回r_idle空闲状态。

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