SEm/labore/06 uart

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Contents

UART-Peripheriebaustein für AMBA-Bus

Einleitung

In diesem Labor werden wir einen Peripheriebaustein entwickeln, der in den Prozessorsystemen weit verbreitet ist: eine serielle Schnittstelle (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, UART).

In dieses Labor wird die Entwicklung einer digitalen Schaltung geübt und verlangt dadurch auch eine Reflexion über die Architektur des Systems.

Entwicklung

Der Peripheriebaustein stellt dem Prozessor zwei serielle Leitung zur Verfügung: eine für den Empfang und eine für die Übertragung.

Die empfangenen Datenbits sollten möglichst in deren Mitte gelesen werden. Der Zähler, welcher diesen Moment des Lesens bestimmt, sollte also wenigstens mit dem Auftreten des start bit synchronisiert werden. Unabhängig dazu behält der Zähler, welcher die Übertragung steuert, immer die gleiche Periode.

Register

Auf folgende Register schreibt der Prozessor:

Adresse 00: Datenregister, die 8 LSBs dieses Registers werden auf der RS232-Linie übertragen
Adresse 01: Kontrollregister, im Moment noch unbenuzt
Adresse 02: Bitperiode, gibt die Übertragungsgeschwindigkeit für das Senden sowie das Empfangen

Die folgenden Register werden vom Prozessor gelesen:

Adresse 00: Datenregister, enthält in den 8 LSBs den zuletzt auf der RS232-Linie empfangenen Wert
Adresse 01: Statusregister
Bit 0: zeigt an, dass ein neues Wort empfangen wurde und vom Prozessor gelesen werden kann
Bit 1: zeigt an, dass ein Wort gesendet wird und dass der Prozessor keinen neuen Wert ins Datenregister schreiben soll
Bit 2: zeigt an, dass ein neues Wort empfangen wird

VHDL-Code

View-pim-tasks.png

Zeichnen sie das Blockschema des AHB-Lite-Peripheriegeräts ahbUart.


View-pim-tasks.png

Basierend auf dem Blockschema, schreiben Sie den VHDL-Code für das Peripheriegerät ahbUart.

Verifikation

View-pim-tasks.png

Simulieren Sie das System mit Hilfe der zur Verfügung gestellten Testbank und überprüfen Sie, dass der Block ahbUart richtig funktioniert.


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