摘　要：本文介绍了基于fpga技术实现dsp的uart的一种方法，应用 xilinx ise4.0开发软件实现了uart逻辑的译码。通过实验，验证了硬件逻辑的正确性及合理性；同时也为dsp与pc机之间的通信提供了一种新的思想方法。

关键词：fpga ，dsp，uart，硬件逻辑

前言

随着信息技术与革命的深入和计算机技术的飞速发展，数字信号技术已经逐渐发展成为一门关键的技术学科；而dsp芯片的出现则为数字信号处理算法的实现提供了可能。当前，dsp芯片广泛地应用在通信与电子系统、信号处理系统、自动控制、雷达、军事、航空航天、医疗、家用电器、电力系统等许多领域，而且新的应用领域在不断地被发掘。tms320系列芯片都设有串行端口，即 dsp可以用串口直接与外围器件（包括pc机）进行通信。通常仪器仪表还需经常跟台式机或随身的便携机发生通信。对于dsp来说，在进行串口通信时即可以用软件来实现，同时对硬件的要求也相对简单；另外也可以用硬件来实现。这里所说的硬件是指由eda技术实现的硬件逻辑，而不是指真正意义上的硬件。其中，基于eda技术的可编程的asic越来越来被广大电子工程师所开发利用，这是因为这种技术有许多优点：用软件实现硬件功能，从而大大减小了电路板的尺寸，提高了电路的可靠性和可移植性，同时还缩短了产品的开发周期，降低了开发成本，易于产品的升级换代。而dsp的串行通信的硬件实现就是此技术的应用，即利用fpga（field programmable gate array）对指令进行译码实现此功能的。所选芯片是xilinx公司的xc4000系列的产品。

1、fpga器件介绍

本系统所用芯片是 xilinx公司的xc4000系列的产品。fpga是由美国xilinx公司于1985年推出的，并且连续推出一代又一代集成度更高，速度更快、价格更低的新型器件，xilinx公司的可编程逻辑性能及使用灵活性方面一直保持着fpga产品的领导地位。其典型产品如xc4000和virtex系列都是采用cmos sram工艺制造，可反复编程，并能实现芯片功能的动态重构。fpga的设计可在厂家提供的开发系统中快速有效的完成，生成的设计文件已构造代码的形式存储在fpga外的存储器件中，系统上电时将这些构造代码读入fpga内，由sram构成的存储器，并有各个配置存储单元控制fpga中的可编程资源实现用户的专用设计。本系统中应用的xc4000xl/xla系列中的器件，这种系列器件供电电压为3.3v、i/o兼容5v，采用0.25μmcoms工艺，并且xc4000系列可满足密度高达50万系统门的需求，片内带有高速的ram，并为包括各种内核方案在内的各种软件所接受。本系统中所用的芯片型号为 xc4010xl,其主要结构特点是：950个逻辑单元，最大系统门为10k，最大ram为13k位，触发器数为1120，最大可用的i/o数为160。

2、xilinx开发软件介绍

现在所接触到的xilinx开发软件有两种：一种foundation series1.5;一种是xilinx ise4.0版本。这两种软件开发系统都可开发设计、系统仿真、下载编程等功能。下面主要介绍xilinxise4.0 开发工具。xilinx ise4.0是xilinx公司于2001年推出的用于fpga和cpld器件的开发工具软件。运行步骤如下：

（1）、新建工程

首先启动xilinx ise4.0软件，进入project navgator,软件提示打开一个已存在的project或新建一个project。若选择新建一个project，将出现一个new project对话框，在此对话框中，可设定一个工程名及路径，同时还可以选择器件类型及设计语言类型。

（2）、设计输入

建立一个工程后，就可以确定数据输入方式了。在 source in project框中，点击右键，选择new source菜单，就出现设计输入选择对话框。 xilinx ise4.0软件是有原理图、hdl语言和状态图三种输入工具，并可利用这3种输入工具创建具有图形化顶层的宏模块，同时可被原理图编辑器和hdl编辑器调用。另外用原理图作输入工具时，可应用库中的各种宏单元。

（3）编译与综合

完成自己的设计后，就可以点击设计的对象，然后对 processes of current source框中进行操作，双击该框中的generate programming file，若设计没有错误，软件就顺序完成design entry utilities 、synthesize、implment design及generate programming file操作，最后生产可编程的数据格式*.bit文件；若有错，软件将会中断上面的顺序操作，停在出错的那一步，必在状态框中显示出错误。

（4）下载编程

在对系统设计进行确认无误后，把各输入和输出端口适配到期间的引脚，这个步骤可由软件自动完成，也可手工完成，生成ucf文件，此时引脚就锁定了。若要下载编程的话，双击generate programming file中的configure device（impact），就会出现impact界面，可以选择通过并口下载，也可以通过jtag下载。若下载编程成功的话，就可以验证设计的正确性及合理性。

3 dsp串口说明