UART波特率检测电路的FPGA设计算法与实现

作者：吴朝晖; 曲立国

来源：现代电子技术, 2022, 45(20): 41-44.

DOI：10.16652/j.issn.1004-373x.2022.20.009

• 波特率检测电路
• 波形特征检测
• UART
• FPGA
• 特征参数
• 仿真测试

为了检测异步串行通信线上传输信号所采用的时钟波特率，文中提出一种基于检测信号波形特征参数的方法，用于分析计算可能的时钟波特率。相比传统检测法，文中方法对每种信号都能进行检测，不需要发送特定的信号，波特率计算准确，虽然占用的电路资源稍多，但检测效率高。首先对通信线路上每种信号波形进行分析研究，得到它们的特征参数，即每个波形都有确定的间隔数和间隔宽度比例；然后对这些参数进行归纳，得出约93%的波形都具有唯一的特征参数，只有7%的波形特征参数可能不唯一；最后，使用Verilog HDL语言设计实现UART波特率检测电路，包括信号边沿检测、信号边沿计数、有限状态机、信号脉冲宽度计数以及波特率计算等。仿真检测和FPGA开发板的下载验证结果表明，文中方法波特率检测正确，对于具有唯一特征参数的信号，能够给出成功检测的标志。

• 单位
  安徽师范大学