Publication: UART: Universal Asynchronous Receiver-Transmitter
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Publication date
2015
Defense date
2015-10-06
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Abstract
En este proyecto se ha desarrollado e implementado sobre FPGA un dispositivo electrónico conocido con el nombre de UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter). Es un dispositivo hardware capaz de traducir datos con formato paralelo a formato serie con el objeto de permitir una comunicación entre sistemas electrónicos. Actualmente es un circuito ampliamente incluido en microcontroladores. Diseñaremos el dispositivo empleando el lenguaje de descripción de hardware VHDL. Para comenzar con el desarrollo será necesario un estudio de este tipo de comunicación serie y el análisis de una serie de dispositivos que ya incorporan la UART. Además emplearemos la UART del dispositivo PIC18F2525 de Microchip como ejemplo, descomponiéndolo en diferentes bloques y analizándolo detenidamente. Para conseguir realizar el diseño de forma satisfactoria será necesario incrementar nuestros conocimientos de VHDL y familiarizarnos con una serie de herramientas de diseño, principalmente el entorno de desarrollo de Altera. Una vez diseñado el dispositivo, se ejecutarán una serie de simulaciones por bloques, para comprobar el funcionamiento del dispositivo antes de implementar el diseño en una FPGA (Field Programmable Gate Array). Para comprobar el correcto funcionamiento del circuito diseñado, además de realizar simulaciones temporales (post-layout), se ha implementado este sobre una placa de desarrollo (DE0-Nano de Terasic) incluyendo la UART diseñada y un circuito de prueba que permite la comunicación con un PC.
In this project we will develop an electronic device known by the name UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter). We will design the device using a hardware description language called VHDL. To start with the development, a study of this type of serial communication and some existing devices will be necessary. In addition we will employ one of these devices as an example, breaking it down into different blocks and analyzing them carefully. To do so, it will be necessary to increase our knowledge of VHDL and become familiar with the Altera development environment. Upon the completion of the device, we will run simulations of the blocks to check the performance of the device before implementing the design on an FPGA (Field Programmable Gate Array). Finally, we will execute a practical example on a development board to demonstrate the correct design performance.
In this project we will develop an electronic device known by the name UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter). We will design the device using a hardware description language called VHDL. To start with the development, a study of this type of serial communication and some existing devices will be necessary. In addition we will employ one of these devices as an example, breaking it down into different blocks and analyzing them carefully. To do so, it will be necessary to increase our knowledge of VHDL and become familiar with the Altera development environment. Upon the completion of the device, we will run simulations of the blocks to check the performance of the device before implementing the design on an FPGA (Field Programmable Gate Array). Finally, we will execute a practical example on a development board to demonstrate the correct design performance.
Description
Keywords
FPGA (Field Programmable Gate Array), Circuitos electrónicos, Dispositivos electrónicos, VHDL (Lenguaje de descripción de material informático), Comunicación serie, Circuitos integrados