短脉冲信号。

当，状态机转入，准备发送起始位。

状态在这个状态下，的发送器个时间宽度的逻辑信号至，即起始位。

紧接着状态机转入状态。

是的计数器。

状态同接收状态机中的状态类似。

状态当状态机处于这状态时，实现待发数器的并串转换。

转换完成立即回到状态。

停止位发送状态，当数据帧发送完毕，状态机转入该状态，并发送个周期的逻辑信号，即位停止位。

状态机送完停止位后回到状态，并等待另个数据帧的发送命令。

图发送状态机的状态图图发送器的模块图发送器的仿真波形结果如图波特率时钟信号周期复位信号短脉冲信号串行数据数据帧图发送器的仿真波形电平转换模块电平转换是由芯片实现的。

芯片是美信公司专门为电脑的标准串口设计的单电源电平转换芯片，使用单电源供电。

该模块的作用就是实现电平转换后于机相连。

图电平转换电路总电路图设计见附录和附录。

系统软件设计软件设计概述本设计使用的软件主要是和两个软件，用主要是用来程序仿真﹑画顶层原理图和生成子模块图。

主要用来波形仿真。

发送数据程序流程图图数据发送模块流程图接收数据程序流程图开始波特率设置复位信号为准备发送等待发送脉冲信号发送数据起始位移位等待数据转换换发送停止位发送完成准备发送下帖数据完成图数据介绍模块流程图开始波特率设置复位信号为准备接收接收起始位逻辑超过个位时间为起始位数据位是否为位接收停止位接收完成结束准备接收下帖数据系统源程序系统程序见附录。

制作步骤本课题的制作是分这几个步骤完成的查阅大量的资料，完成开题报告。

在这个过程中我经常到图书馆查阅以及的相关资料，同时我也经常上网搜索这方面的资料，知识总是在不断积累的过程中了解和掌握的。

因此，段时间下来，我对位和的国内外研究状况发展趋势工作原理和制作方法都有了比较清晰的了解。

确定方案。

通过段时间的学习和查阅资料确定了设计的主要流程和主要器件。

硬件设计。

硬件设计主要是指画硬件电路，在这里要用到个画图软件。

画硬件电路不仅可以体现个人的基础知识掌握这样不仅看的时候好看，也以节约资源。

软件设计。

本课题的软件部分是用语言设计而成的。

系统软件的设计采用了模块化的结构方式，将各个功能分成独立模块，由系统的监控程序统管理执行。

编写完程序后，要编译，编译通过后生成文件。

文件编译成功后将由生成子模块和状态转换图，再在里面运行程序观察波形。

总结本文对以为核心实现与机之间的串口通信的整体结构性能功用及各组成模块的设计方法都做了较为详细的研究。

通过波特率发生器发送器和接收器模块的设计与仿真，能较容易地实现通用异步收发器总模块，。

本设计完全采用语言进行描述。

实现的设置了时钟输入，复位输入，串行数据输入，读写信号输入和片选输入传送数据位数选择输入和定时器初值输入，串行发送数据输入，接收寄存器状态输出发送寄存器状态输出以及数据总线。

并详细讨论了采用对异步通信接口的设计流程，对设计进了功能仿真综合，以及静态时序分析和时序仿真，完成了在上实现的全过程，再通过电平转换与机相连，就实现了与机的通信。

通过本次毕业设计，我完成了基于串口设计。

在这次毕业设计中使我对技术有了进步的认识，技术注重培养学生的自主创新的意识和能力，侧重使用电子系统的设计。

在整个设计中最难点和学习费时在于硬件描述语言语言，在利用硬件描述语言完成电路设计后，必须基于软件的文本输入设计流程和波形仿真。

首先得学习软件的安装和使用，尤其在编译成功后的仿真波形的测试。

通过系统的学习使用对软件的使用和对设计的编程都有了进步的提升。

在整个设计阶段感受最为深刻的是掌握学习的方式和解决问题的方法。

首先是解决问题的方式，在面临的大量的信息中如何筛选出所需的信息，才是解决问题的关键。

毕业中出现的困难我通过和老师的沟通查阅相关书籍网上搜索以及同学的帮助，最终得到了解决。

由于本人水平有限，文中难免存在不足之处，敬请各位老师和同学批评指正。

参考文献陈永刚基于的通用异步收发器的设计兰州交通大学学报年月王敬美基于和的数据采集器设计电子器件年月方喜波基于串口通讯开发计算机与信息技术黄智伟系统设计与实践电子工业出版社廖日坤嵌入式应用开发技术白金手册中国电力出版社王振红数字电路设计与应用实践教程北京机械工业出版社张凯林伟实例剖析主控时序组合进程定义中间变量复位状态，等待起始位状态，求出每位的中点状态，等待状态状态，输出帧接收完毕信号发送器定义输入输出信号定义各个子状态，主控时序组合进程定义中间变量状态，等待数据帧发送命令状态，发送信号至起始位状态，等待状态状态，停止发送状态北京国防工业出版社徐光辉徐志军的开发与应用北京电子工业出版社致谢本文是在我的指导老师陈晓静讲师的悉心指导下完成的，从论文的选题到最后的定稿都凝聚着陈老师的心血。

四年来，学校各位老师高超的学术思想渊博的学术知识丰富的学术经验严谨的治学态度豁达的为人风格和不断开拓进取的科学研究风尚都直接间接和潜移默化地影响着我，使我始终充满不断求知求新和拓展学术领域的热情。

在学业即将完成之际，谨向各位恩师表示我最衷心的感谢，除此以外，还要感谢各位同学的热情帮助和鼓励，四年的学习生活，我们结下了深厚的友谊。

当我在学习生活中遇到些问题和烦恼时，是他们给予我及时的帮助和热心的鼓励，我会加倍珍惜同学之间的这种友谊。

我还要深深的感谢支持和鼓励我的家人，是他们默默的付出，使我能够无牵挂的学习，我只有更加努力的学习与工作，才能回报他们的关爱。

最后，谨向所有关心帮助和支持过我的老师同学和家人们表示衷心的感谢，附录附录附录主要程序主程序总的输入输出信号的定义待发送数据输入接收数据缓冲，顶层映射波特率发生器模块接收器定义输入输出信号定义各个状态置。

图数据帖格式工作原理接收器在工作时，信号检测器直监视线上的电平，当线上出现低电平时，通知串行接收控制器有数据需要接收，此时接收控制器启动移位寄存器波特率发生器和数据位计数器在波特率时钟的驱动下移位寄存器将线上的电平值依次移入内部寄存器，当计数器的计数值达到时表示帧数据接收完成，这时接收控制器产生数据接收完成中断，并从接收的数据帧中提取出数据并锁存，供后续模块使用发送器在工作时，发送信号检测器直监视发送请求信号是否有效，若检测发送请求信号有效，则发送信号检测器停止接收发送请求发送请求信号传到串行发送控制器后，控制器启动发送移位寄存器波特率发生器和数据位计数器，在波特率时钟的驱动下，发送移位寄存器先发送位起始位逻辑，然后将待发送的并行数据从最低位开始逐位发出，数据发送完后，再发送位停止位逻辑。

在移位寄存器移出位逻辑值后数据位计数器加，当数据位计数器记满表示帖数据发送完成，此时控制器停止各个辅助部件并且再次启动发送信号检测器，开始监视下次发送请求方案选择设计语言选择本次设计用的硬件描述语言是，主要原因是以前学过该语言和它具有如下优势与其他的硬件描述语言相比，具有更强的行为描述能力，从而决定了他成为系统设计领域最佳的硬件描述语言。

强大的行为描述能力是避开具体的器件结构，从逻辑行为上描述和设计大规模电子系统的重要保证。

丰富的仿真语句和库函数，使得在任何大系统的设计早期就能查验设计系统的功能可行性，随时可对设计进行仿真模拟。

语句的行为描述能力和程序结构决定了他具有支持大规模设计的分解和已有设计的再利用功能。

符合市场需求的大规模系统高效，高速的完成必须有多人甚至多个代发组共同并行工作才能实现。

对设计的描述具有相对独立性，设计者可以不懂硬件的结构，也不必管理最终设计实现的目标器件是什么，而进行独立的设计。

电平转换方式选择是与和并列的种接口标准规范和总线标准规范这些规范虽然规定了不同的通信接口电气特性传输速率连接特性和接口的机械特性等内容，但是都对应异步串行通信协议由于实际中的外部接口配置为已经成为事实标准，所以文章以为基础编写串口驱动程序。

而芯片是美信公司专门为电脑的标准串口设计的单电源电平转换芯片，所以电平转换部分就是用实现的。

核心芯片的选择本系统用的主芯片是，该系列的芯片采用引脚封装的，它拥有个，个片上共计，个高性能以及多达个用户自定义。

同时，系统还可以根据用户不同的设计需求来更换其它不同系列的核心板，如等。

所以，不管从性能上而言，还是从系统灵活性上而言，它都会成为我们的好帮手。

核心板具有调试接口高精度时钟源等可用资源，因此对于设计和仿真都提供了较好的条件。

总体设计框图图总体设置框图系统硬件设计器件芯片介绍核心板介绍核心板为基于器件的嵌入式系统开发提供了个很好的硬件平台，它可以为开发人员提供以下资源主芯片采用器件配置芯片个用户自定义按键个用户自定义个七段码标准编程接口和调试接口电平转换机高精度时钟源三个高密度扩展接口系统上电复位电路支持直接输入，板上电源管理模块系统主芯片采用引脚封装的，它拥有个，个片上共计，个高性能以及多达个用户自定义。

同时，系统还可以根据用户不同的设计需求来更换其它不同系列的核心板，如等。

图核心板系统功能框图开发平台提供了丰富的资源供学生或开发人员学习使用，资源包括接口通信控制存储数据转换以及人机交互显示等几大模块，接口通信模块包括接口接口接口接口接口键盘鼠标接口接口等存储模块包括存储器模块等数据转换模块包括串行以及音频等人机交互显示模块包括个按键个发光二极管显示字符型点阵位动态段码管实时时钟卡等。

上述的这些资源模块既可以满足初学者入门的要求，也可以满足开发人员进行二次开发的要求。

实验开发平台提供的资源有标准配置核心板为核心板核心芯片为。

可更换等其它核心板。

字符型液晶点阵。

，提供系统实时时钟。

个色接口。

个标准串行接口。

个