MAX14830 四通道通用异步收发器(UART)

MAX14830 是一种先进的四通道通用异步收发器(UART)，有128 个字每

个UART 接收和发送先进先出(FIFO)，它的高速串行外设接口(SPI?)或I 2 C 控制器接口。PLL 和一个小数波特率发生器允许在波特率编程和参考时钟选择高度的灵活性。在4 个UART 每个被选中的带内的SPI /通过I 2 C 寻址。逻辑层次上的收发器和控制器接口的翻译可以方便连接到微控制器的FPGA，

和由不同电源电压供电的收发器。

广泛的功能简化收发器在半双工通信应用程序的控制。该MAX14830 采用了能够同步个别UART 的由基于SPI 触发传送开始。在板定时器允许编程发射机之间的延迟，以及对GPIO 的时钟产生。

128 字的FIFO 拥有先进的FIFO 控制减少主机处理器的数据流管理。

是的MAX14830 提供48 引脚TQFN(采用7mm x 7mm)封装，规定工作在扩展级-40 ° C 至+85 ° C 温度范围。

关键特性

SPI 的时钟频率高达26MHz 的

快速模式Plus(调频+)I 2 C 接口高达1MHz

128 字的发送和接收的UART FIFO 的每

6MBd(最大值)的16 倍数据速率采样模式

12/24MBd(最大)在2x/4x 模式的数据速率率

内部集成振荡器，外部晶体或时钟功能

分数波特率发生器，Predivider 和锁相环(PLL)的

发射机同步通过SPI 命令

四个定时器排到个GPIO

UART IP设计

UART IP设计文档 1，主要特征； UART采用的是一种起止式异步协议，特点是一个字符一个字符地传输，并且传送一个字符总是以起始位开始，以停止位结束，字符之间没有固定的时间间隔要求。一个字符传送完成后，奇偶校验位之后的停止位和空闲位都规定为高电平，而起始位为低电平，这样就保证起始位开始处一定有个下降沿，这个下降沿用来界定一个字符传输的开始，它的到来就表示下面是数据位，要准备接收；而停止位标志一个字符的结束，它的出现表示一个字符传送完毕，这样就为通信双方提供了何时开始收发和何时结束的标志。 2，整体框图图2.1 UART IP整体框图 UART IP的整体框图如图2.1所示。它有控制电路模块、发送控制模块和接收控制模块三部分组成。CPU通过对控制电路模块中的寄存器进行设置达到对内部电路的控制和管理，从而实现UART和CPU以及其它UART模块间的数据收发功能。3，整个模块的外部接口图3.1 UART IP外部接口 4，子模块说明（一）控制电路模块该模块的主要功能为：a、与CPU接口，将CPU对内部控制寄存器的写操作转化

为对发送控制器和接收控制器的控制信号；b、将CPU写入到内部数据发送寄存器的数据进行锁存并提供给发送控制器；c、将接收控制器接收的数据提交给CPU,同时提交接收数据的状态信息；d、对收、发控制器的中断进行管理。对于中断寄存器的读操作同时对寄存器清零，以避免重复产生中断，这需要专门的电路进行维护和管理。（二）发送控制模块该模块的主要功能为：a、根据clk_div_ctl给出的时钟分频比将xmt_data上的数据按照从低位到高位的顺序依次发出。在数据发送过程中需要根据规范插入起始位、奇偶校验位和停止位。b、发送控制器在xmt_en为高电平时开始向线路方向发送数据。完成当前字节发送后通过xmt_over通知控制电路当前发送完成，由控制电路负责产生中断和进行中断管理。发送控制模块的仿真波形如下：图4.1发送控制模块仿真波形 a.当发送状态机处于idle状态时，如果xmt _en有效则产生一个clk_cnt_clr 信号，用于对时钟计数器清零，同时进入start状态，见图4.1中“1”处。 b.在start状态下，如果sample有效则输出起始位，同时进入data状态，见图 4.1中“2”处。 c.在data状态下，在sample有效时连续输出8位数据。最后一个比特开始输出后进入parity状态，准备输出奇偶校验位，，见图4.1中“3”处。 d.在parity状态下，如果出现sample则进入stop状态，在stop状态下如果sample有效则输出截止位，并进入waiting状态，见图4.1中“4”处。 e.在waiting状态下，截止位保持有效，并在sample有效时进入idle状态，sdout 持续为1，见图4.1中“5”处。 f在由waiting进入idle状态时，输出xmt_over信号，通知控制电路当前数据发送完成。注意这里的xmt_over信号只是在一个时钟周期内保持有效，见图4.1中“6”处. （三）接收控制模块该模块的主要功能为：a、检测接收数据中的起始位，并完整地接收数据。b、根

光纤网络常见故障及排除方法

第一，光纤收发器或光纤模块的指示灯和双绞线端口指示灯是否亮如收发器的光口(FX)指示灯不亮，请确定光纤链路是否交叉链接;光纤跳线一头是平行方式连接;另一头是交叉方式连接。如A收发器的光口(FX)指示灯亮、B收发器的光口(FX)指示灯不亮，则故障在A 收发器端：一种可能是：A收发器(TX)光发送口已坏，因为B收发器的光口(RX)接收不到光信号;另一种可能是：A收发器(TX)光发送口的这条光纤链路有问题(光缆或光线跳线可能断了)。双绞线(TP)指示灯不亮，请确定双绞线连线是否有错或连接有误。请用通断测试仪检测;有的收发器有两个RJ45端口：(To HUB)表示连接交换机的连接线是直通线;(To Node)表示连接交换机的连接线是交叉线;有的发器侧面有MPR开关：表示连接交换机的连接线是直通线方式;DTE开关：连接交换机的连接线是交叉线方式。第二，用光功率计仪表检测光纤收发器或光模块在正常情况下的发光功率：多模：-10db--18db之间;单模20公里：-8db--15db之间;单模60公里：-5db--12db之间;如果在光纤收发器的发光功率在：-30db--45db之间，那么可以判断这个收发器有问题。

第三，半/全双工方式是否有误有的收发器侧面有FDX开关：表示全双工;HDX开关：表示半双工。第四，光缆、光纤跳线是否已断 a、光缆通断检测：用激光手电、太阳光、发光体对着光缆接头或偶合器的一头照光;在另一头看是否有可见光?如有可见光则表明光缆没有断。 b、光纤连线通断检测：用激光手电、太阳光等对着光纤跳线的一头照光;在另一头看是否有可见光?如有可见光则表明光纤跳线没有断。

UART串口通信设计实例

2.5 UART串口通信设计实例（1）接下来用刚才采用的方法设计一个典型实例。在一般的嵌入式开发和FPGA设计中，串口UART是使用非常频繁的一种调试手段。下面我们将使用Verilog RTL编程设计一个串口收发模块。这个实例虽然简单，但是在后续的调试开发中，串口使用的次数比较多，这里阐明它的设计方案，不仅仅是为了讲解RTL编程，而且为了后续使用兼容ARM9内核实现嵌入式开发。串口在一般的台式机上都会有。随着笔记本电脑的使用，一般会采用USB转串口的方案虚拟一个串口供笔记本使用。图2-7为UART串口的结构图。串口具有9个引脚，但是真正连接入FPGA开发板的一般只有两个引脚。这两个引脚是：发送引脚TxD和接收引脚RxD。由于是串行发送数据，因此如果开发板发送数据的话，则要通过TxD线1 bit接着1 bit 发送。在接收时，同样通过RxD引脚1 bit接着1 bit接收。再看看串口发送/接收的数据格式（见图2-8）。在TxD或RxD这样的单线上，是从一个周期的低电平开始，以一个周期的高电平结束的。它中间包含8个周期的数据位和一个周期针对8位数据的奇偶校验位。每次传送一字节数据，它包含的8位是由低位开始传送，最后一位传送的是第7位。

这个设计有两个目的：一是从串口中接收数据，发送到输出端口。接收的时候是串行的，也就是一个接一个的；但是发送到输出端口时，我们希望是8位放在一起，成为并行状态（见图2-10）。我们知道，串口中出现信号，是没有先兆的。如果出现了串行数据，则如何通知到输出端口呢？我们引入“接收有效”端口。“接收有效”端口在一般情况下都是低电平，一旦有数据到来时，它就变成高电平。下一个模块在得知“接收有效”信号为高电平时，它就明白：新到了一个字节的数据，放在“接收字节”端口里面。

光纤收发器常见故障解答

光纤收发器常见故障解答 1．Power灯不亮电源故障 2．Link灯不亮故障可能有如下情况： (a) 检查光纤线路是否断路 (b) 检查光纤线路是否损耗过大，超过设备接收范围 (c) 检查光纤接口是否连接正确，本地的TX 与远方的RX 连接，远方的TX 与本地的RX连接。 (d)检查光纤连接器是否完好插入设备接口，跳线类型是否与设备接口匹配，设备类型是否与光纤匹配，设备传输长度是否与距离匹配。 3.电路Link灯不亮故障可能有如下情况： (a)检查网线是否断路 (b)检查连接类型是否匹配：网卡与路由器等设备使用交叉线，交换机，集线器等设备使用直通线。 (c)检查设备传输速率是否匹配 4.网络丢包严重：可能故障如下： (1)收发器的电端口与网络设备接口，或两端设备接口的双工模式不匹配。 (2)双绞线与RJ-45头有问题，进行检测 (3)光纤连接问题，跳线是否对准设备接口，尾纤与跳线及耦合器类型是否匹配等。 (4)光纤线路损耗是否超出设备接受灵敏度。 5.光纤收发器连接后两端不能通信 (1).光纤接反了，TX和RX所接光纤对调 (2).RJ45接口与外接设备连接不正确(注意直通与绞接)光纤接口（陶瓷插芯）不匹配，此故障主要体现在100M带光电互控功能的收发器上，如APC插芯的尾纤接到PC插芯的收发器上将不能正常通信，但接非光电互控收发器没有影响。 6.时通时断现象： (1).可能为光路衰减太大，此时可用光功率计测量接收端的光功率，如果在接收灵敏度范围附近，1~2dB 范围之内可基本判断为光路故障 (2).可能为与收发器连接的交换机故障，此时把交换机换成PC，即两台收发器直接与PC连接，两端对 PING，如未出现时通时断现象可基本判断为交换机故障 (3).可能为收发器故障，此时可把收发器两端接PC（不要通过交换机），两端对PING没问题后，从

弱电工程光纤收发器常见的故障及解决方法

弱电工程光纤收发器常见的故障及解决方法光纤收发器一般应用在以太网电缆无法覆盖、须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中，且通常定位于宽带城域网的接入层应用；如：监控安全工程的高清视频图像传输；同时在帮助把光纤最后一公里线路连接到城域网和更外层的网络上也发挥了巨大的作用。光纤收发器在使用过程中会遇到各种问题，今天和大家分享一下光纤收发器常见的故障及解决方法。 1、Link灯不亮 ? (1)、检查光纤线路是否断路； ? ? (2)、检查光纤线路是否损耗过大，超过设备接收范围；

? (3)、检查光纤接口是否连接正确，本地的TX与远方的RX连接，远方的TX与本地的RX连接 ? ? (4)、检查光纤连接器是否完好插入设备接口，跳线类型是否与设备接口匹配，设备类型是否与光纤匹配，设备传输长度是否与距离匹配。 ? 2、电路Link灯不亮 ? (1)、检查网线是否断路； ? ? (2)、检查连接类型是否匹配：网卡与路由器等设备使用交叉线，交换机，集线器等设备使用直通线； ? ? (3)、检查设备传输速率是否匹配。 ? 3、网络丢包严重 ? (1)、收发器的电端口与网络设备接口，或两端设备接口的双工模式不匹配； ? ? (2)、双绞线与RJ-45头有问题，进行检测；

? (3)、光纤连接问题，跳线是否对准设备接口，尾纤与跳线及耦合器类型是否匹配等； ? ? (4)、光纤线路损耗是否超出设备接受灵敏度。 ? 4、光纤收发器连接后两端不能通信 ? (1)、光纤接反了，TX和RX所接光纤对调； ? ? (2)、RJ45接口与外接设备连接不正确(注意直通与绞接)光纤接口(陶瓷插芯)不匹配，此故障主要体现在100M带光电互控功能的收发器上，如APC插芯的尾纤接到PC插芯的收发器上将不能正常通信，但接非光电互控收发器没有影响。 ? 5、时通时断现象 ? (1)、可能为光路衰减太大，此时可用光功率计测量接收端的光功率，如果在接收灵敏度范围附近，1-2dB 范围之内可基本判断为光路故障； ? ?

光收发器的各个指示灯的作用和故障判断方法

光收发器的各个指示灯的作用和故障判断方法光收发器的各个指示灯的作用和故障判断方法! 1、首先看光纤收发器或光模块的指示灯和双绞线端口指示灯是否已亮, a、如收发器的光口(FX)指示灯不亮，请确定光纤链路是否交叉链接,光纤跳线一头是平行方式连接;另一头是交叉方式连接。 b、如A收发器的光口(FX)指示灯亮、B收发器的光口(FX)指示灯不亮，则故障在A收发器端:一种可能是:A收发器(TX)光发送口已坏，因为B收发器的光口(RX)接收不到光信号;另一种可能是:A收发器(TX)光发送口的这条光纤链路有问题(光缆或光线跳线可能断了)。 c、双绞线(TP)指示灯不亮，请确定双绞线连线是否有错或连接有误,请用通断测试仪检测(不过有些收发器的双绞线指示灯须等光纤链路接通后才亮)。 d、有的收发器有两个RJ45端口:(To HUB)表示连接交换机的连接线是直通线;(To Node)表示连接交换机的连接线是交叉线。 e、有的发器侧面有MPR开关:表示连接交换机的连接线是直通线方式;DTE开关:连接交换机的连接线是交叉线方式。 2、光缆、光纤跳线是否已断, a、光缆通断检测:用激光手电、太阳光、发光体对着光缆接头或偶合器的一头照光;在另一头看是否有可见光,如有可见光则表明光缆没有断。 b、光纤连线通断检测:用激光手电、太阳光等对着光纤跳线的一头照光;在另一头看是否有可见光,如有可见光则表明光纤跳线没有断。 3、半/全双工方式是否有误, DX开关:表示全双工;HDX开关:表示半双工。有的收发器侧面有F 4、用光功率计仪表检测

光纤收发器或光模块在正常情况下的发光功率:多模:-10db--18db之间;单模20公里:-8db--15db之间;单模60公里:-5db--12db之间;如果在光纤收发器的发光功率在:-30db--45db之间，那么可以判断这个收发器有问题二、收发器常见故障判断方法光收发器种类繁多，但故障判断方法基本是一样的，总结起来光收发器所会出现的故障如下: 1( Power灯不亮电源故障 2( Link灯不亮故障可能有如下情况: (a) 检查光纤线路是否断路 (b) 检查光纤线路是否损耗过大，超过设备接收范围 (c) 检查光纤接口是否连接正确，本地的TX 与远方的RX 连接，远方的TX 与本地的RX连接。 (d) 检查光纤连接器是否完好插入设备接口，跳线类型是否与设备接口匹配，设备类型是否与光纤匹配，设备传输长度是否与距离匹配。 3.电路Link灯不亮故障可能有如下情况: (a) 检查网线是否断路 (b) 检查连接类型是否匹配:网卡与路由器等设备使用交叉线，交换机，集线器等设备使用直通线。 (a) 检查设备传输速率是否匹配 4.网络丢包严重可能故障如下:

基于FPGA的通用异步收发器设计(串口通信)

FPGA串行通用异步收发器设计实验目的：1、掌握QuartusII6.0等EDA工具软件的基本使用； 2、熟悉VHDL硬件描述语言编程及其调试方法； 3、学习用FPGA实现接口电路设计。实验内容：本实验目标是利用FPGA逻辑资源，编程设计实现一个串行通用异步收发器。实验环境为EDA实验箱。电路设计采用VHDL硬件描述语言编程实现，开发软件为QuartusII6.0。 1、UART简介 UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter通用异步收发器）是一种应用广泛的短距离串行传输接口。常常用于短距离、低速、低成本的通讯中。8250、8251、NS16450等芯片都是常见的UART器件。基本的UART通信只需要两条信号线（RXD、TXD）就可以完成数据的相互通信，接收与发送是全双工形式。TXD是UART发送端，为输出；RXD是UART接收端，为输入。 UART的基本特点是：（1）在信号线上共有两种状态，可分别用逻辑1（高电平）和逻辑0（低电平）来区分。在发送器空闲时，数据线应该保持在逻辑高电平状态。（2）起始位（Start Bit）：发送器是通过发送起始位而开始一个字符传送，起始位使数据线处于逻辑0状态，提示接受器数据传输即将开始。（3）数据位（Data Bits）：起始位之后就是传送数据位。数据位一般为8位一个字节的数据（也有6位、7位的情况），低位（LSB）在前，高位（MSB）在后。（4）校验位（parity Bit）：可以认为是一个特殊的数据位。校验位一般用来判断接收的数据位有无错误，一般是奇偶校验。在使用中，该位常常取消。（5）停止位：停止位在最后，用以标志一个字符传送的结束，它对应于逻辑1状态。（6）位时间：即每个位的时间宽度。起始位、数据位、校验位的位宽度是一致的，停止位有0.5位、1位、1.5位格式，一般为1位。（7）帧：从起始位开始到停止位结束的时间间隔称之为一帧。（8）波特率：UART的传送速率，用于说明数据传送的快慢。在串行通信中，数据是按位进行传送的，因此传送速率用每秒钟传送数据位的数目来表示，称之为波特率。如波特率9600=9600bps（位/秒）。 FPGA UART系统组成：如下图所示，FPGA UART由三个子模块组成：波特率发生器；接收模块；发送模块； 2、模块设计：

UART原理及接受模块设计

2 UART 原理 2.1 UART 的通信原理 UART 即通用异步收发器，是一种串行通信方式。数据在传输过程中是通过一位一位地进行传输来实现通信的，串行通信方式具有传输线少，成本底等优点，缺点是速度慢。串行通信分为两种类型：同步通信方式和异步通信方式。但一般多用异步通信方式，主要因为接受和发送的时钟是可以独立的这样有利于增加发送与接收的灵活性。异步通信是一个字符接着一个字符传输，一个字符的信息由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。每一个字符的传输靠起始位来同步，字符的前面一位是起始位，用下降沿通知收方开始传输，紧接着起始位之后的是数据位，传输时低位在前高位在后，字符本身由5～8位数据位组成。数据位后面是奇偶校验位，最后是停止位，停止位是用高电平来标记一个字符的结束，并为下一个字符的传输做准备。停止位后面是不同长度的空闲位。停止位和空闲位都规定为高电平，这样可以保证起始位有一个下降沿。UART 的帧格式如图2.1所示。图2.1 UART 的帧格式 Figure 2.1 The frame format of UART UART 的帧格式包括线路空闲状态（idle ，高电平）、起始位(start bit ，低电平)、5～8位数据位(data bits)、校验位(parity bit ，可选)和停止位(stop bit ，位数可为1、1.5、2位)。在串口的异步通信中，数据以字节为单位的字节帧进行传送。发送端和接收端必须按照相同的字节帧格式和波特率进行通信。其中字节帧格式规定了起始位、数据位、寄偶效验位、停止位。起始位是字节帧的开始。使数据线处于逻辑0状态，用于向接收端表明开始发送数据帧，起到使发送和接收设备实现同步。停止位是字节帧的终止，使数据线处于逻辑1状态。用于向接收端表明数据帧发送完毕。波特率采用标准速度9600bit/s 。

光收发器的各个指示灯的作用和故障判断方法.

DSP-通用异步串行口(UART)实验

班级学号姓名同组人实验日期室温大气压成绩实验六通用异步串行口（UART）实验一、实验目的 1、掌握异步串行通信协议； 2、掌握2812异步收发器模块的应用。二、实验设备 1、一台装有CCS软件的计算机； 2、DSP试验箱的TMS320F2812主控板； 3、DSP硬件仿真器。三、实验原理 1、异步串行通信协议在传输数据前，数据线处于高电平状态，这称为表示态。传输开始后，数据线由高电平转为低电平状态，这称为起始位；起始位后面接着5-8个信息位；信息为后面是校验位；校验位后是停止位“1”。传输完毕后，可以立即开始下一个字符的传输；否则，数据线再次进入标识态。上面提到的信息位的位数（5~8位）、停止位的位数（1位、1.5位或2位）、校验的方式（奇偶验、偶校验或不校验）等参数都可以根据不同需要进行设置，但对于同一个传输系统中的首发两端来说，这些参数必须保持一致。异步串行通信方式中另一个重要的参数是波特率。在一般的“0”“1”系统中，波特率就是每秒钟传输的位数。国际上规定了一个标准波特率系列，他们是最常用的波特率。标准波特率系列为110、300、600、1200、1800、2400、4800、9600

和19200。发送端和接收端必须设置统一的波特率，否则无法正确接收数据。 2、电平转换 RS-232-C标准中规定-5V~-15V位逻辑“1”，+5V~+15V位逻辑“0”，因此要用专门的芯片完成TTL电平与RS-232电平的转换，如MAX3232。 3、串行口调试助手该计算机端程序可以监测计算机串口接收和发送数据的情况。本实验中需要用该程序帮助观察实验结果。四、实验步骤 1、用串口线连接实验箱的 UART 模块与计算机串行口； 2、在 CCS 环境中打开本实验的工程Example_sci.pjt，编译，生成输出文件，通过仿真器把执行代码下载到DSP 芯片； 3、在计算机上运行串口调试助手程序，设置串口为Com1，波特率为9600，校验为None，停止位为1 位，十六进制显示，以待观察从DSP 往PC 串口发送的数据； 4、选择“View”->“memory”，起始地址设为“0x1000”，“Page”项设置为“I/O”，以待观察寄存器的值； 5、在串口调试助手程序的发送窗口键入任意字符（如“5A”）以待发送至DSP，并且选择手动发送模式（即不选中自动发送项）和十六进制发送；五、实验总结本实验为通用异步串行接口（UART）实验，运行程序后能通过在串口调试助手程序中，在接收窗口中可以观察正确接收到0X00~0XFF的数据。有时却发现接收到数据不正常，都是乱码，经查证发现设置串口错误并且波特率有问题改正为Com1，波特率为9600可以正确接收到0X00~0XFF的数据。在本实验中使我掌握了异步串行通信协议及其使用方法，掌握了2812异步收发器模块的应用方法，并能通过串口调试助手对主板的数据收发等功能。并使我进一步掌握用C语言编写 DSP 程序的方法，及编译、除错能力。

FPGA的UART完整设计

第三章UART设计 3、1 UART得帧格式在UART 中,数据位就是以字符为传送单位,数据得前、后要有起始位、停止位,另外可以在停止位得前面加上一个比特(bit)得校验位。其帧格式如图所示。文章通过分析UART得功能,利用有限状态机来描述UART核心控制逻辑得方法,将其核心功能集成,从而使整个设计更加稳定、可靠。基本得UART通信只需要两条信号线就可以完成数据得相互通信。UART得功能模块如图3_2所示。

3、2 UART模块在大规模电路得设计中,广泛采用层次化,结构化得设计方法。它将一个完整得硬件设计任务从系统级开始,划分为若干个可操作得模块,编制出相应得模型并进行仿真验证,最后在系统级上进行组合。这样在提高设计效率得同时又提高了设计质量,就是目前复杂数字系统实现得主要手段,也就是本文设计思想得基础。其系统模块可划分为4个部分,如波特发生器,控制器,接收器,发送器,如图3-3所示: 3 Data_in:并行输入data_out:并行输出 Cs:通知cpu接收数据位ks:通知cpu发送准备位 Reset:重启输入state:uart状态输入 Clk:48M时钟输入

3、2、2UART主体程序 `timescale 1ns/1ns module gs_opt( input wire read, input wire clk, input wire reset, input wire state, input wire [7:0] dat_in, output wire send, output wire cs, output wire ks, output wire [7:0] dat_out ); wire send_enable; wire read_enable; wire clk_enable3; wire clk_enable4; wire clear3 ; wire clear4 ; wire clk_enable; wire [7:0] counters; wire clear ; wire t1; /* read,send,cs,ks,reset,state,clk,dat_in,dat_out); //module uart(read,send,cs,ks,reset,state,clk,dat_in,dat_out); input read,clk,reset,state; //read为串行输入,clk为时钟输入50MHZ,reset为重启键input[7:0] dat_in;//并行数据输入 output send,cs,ks; //send为串行输出,cs为通知cpu接收数据位,ks为发送准备位output[7:0] dat_out;//并行数据输出 wire clear,clk_enable,read_enable,clear3,send_enable,clear4,t1; wire[7:0] counters,dat_in;*/

光纤收发器常见故障及排除方法

光纤收发器常见故障及排除方法收发器通信一段时间后死机? 此现象一般由交换机引起，交换机会对所有接收到的数据进行CRC错误检测和长度校验，检查出有错误的包将丢弃，正确的包将转发出去。但这个过程中有些有错误的包在CRC错误检测和长度校验中都检测不出来，这样的包在转发过程中将不会被发送出去，也不会被丢弃，它们将会堆积在动态缓存（buffer）中，永远无法发送出去，等到buffer中堆积满了，就会造成交换机死机的现象。因为此时重起收发器或重起交换机都可以使通信恢复正常，所以用户通常都会认为是收发器的问题。收发器Link灯不亮? 故障可能有如下情况： (a) 检查光纤线路是否断路 (b) 检查光纤线路是否损耗过大，超过设备接收范围 (c) 检查光纤接口是否连接正确，本地的TX 与远方的RX 连接，远方的TX 与本地的RX连接。 (d) 检查光纤连接器是否完好插入设备接口，跳线类型是否与设备接口匹配，设备类型是否与光纤匹配，设备传输长度是否与距离匹配。收发器网络丢包严重? 可能故障如下：（1）收发器的电端口与网络设备接口，或两端设备接口的双工模式不匹配。（2）双绞线与RJ-45头有问题，进行检测（3）光纤连接问题，跳线是否对准设备接口，尾纤与跳线及耦合器类型是否匹配等。光纤收发器连接后两端不能通信？ 1. 光纤接反了，TX和RX所接光纤对调 2. RJ45接口与外接设备连接不正确(注意直通与绞接) 光纤接口（陶瓷插芯）不匹配，此故障主要体现在100M带光电互控功能的收发器上，如APC插芯的尾纤接到PC插芯的收发器上将不能正常通信，但接非光电互控收发器没有影响。收发器连接问题测试方法如果发现收发器连接有问题，请按以下方法进行测试，以便找出故障原因 1. 近端测试：两端电脑对PING ，如可以PING通的话证明光纤收发器没有问题。如近端测试都不能通信则可判断为光纤收发器故障。 2. 远端测试：两端电脑对PING ，如PING不通则必须检查光路连接是否正常及光纤收发器的发射和接收功率是否在允许的范围内。如能PING通则证明光路连接正常。即可判断故障问题出在交换机上。 3. 远端测试判断故障点：先把一端接交换机，两端对PING，如无故障则可判断为另一台交换机的故障。收发器时通时断？

串行数据收发器课程设计(EDA)

学号11700224 天津城建大学 EDA技术及应用设计说明书题目串行数据收发器设计起止日期：2014年12 月22日至2014年12 月26日学生姓名杨棋焱班级11电信2班成绩指导教师(签字) 计算机与信息工程学院天津城建大学

课程设计任务书 2012 —2013 学年第1 学期电子与信息工程系电子信息工程专业课程设计名称：EDA技术及应用设计题目：串行数据收发器设计完成期限：自2014 年12月22 日至2014 年12 月26 日共 1 周一．课程设计依据在掌握常用数字电路原理和技术的基础上，利用EDA技术和硬件描述语言，EDA开发软件（Quartus Ⅱ）和硬件开发平台（达盛试验箱CycloneⅡFPGA）进行初步数字系统设计。二．课程设计内容采用状态机结构设计简易全双工串行数据收发器，串行数据收发速率为9600bit/s，数据帧为RS232标准：1个起始位，8位数据，1位校验位，1.5位停止位。要求把数据发送、接收结果分别在2对数码管上以16进制显示出来。要求采用状态机或计数器设计，具有奇偶校验功能，接受错误时显示- - - -，并编写串行数据测试程序进行仿真。扩展设计：采用16倍超采样频率方法，实现串行数据接收和发送。三．课程设计要求 1. 要求独立完成设计任务。 2. 课程设计说明书封面格式要求见《天津城建大学课程设计教学工作规范》附表1 3. 课程设计的说明书要求简洁、通顺，计算正确，图纸表达内容完整、清楚、规范。 4. 测试要求：根据题目的特点，采用相应的时序仿真或者在实验系统上观察结果。 5. 课设说明书要求： 1) 说明题目的设计原理和思路、采用方法及设计流程。 2) 对各子模块的功能以及各子模块之间的关系作明确的描述。 3) 对实验和调试过程，仿真结果和时序图进行说明和分析。 4) 包含系统框图、电路原理图、HDL设计程序、仿真测试图。指导教师（签字）：教研室主任（签字）：批准日期：2014 年12 月18 日目录第一章设计方案 (1) 1.1 设计原理 (1) 1.1.1 UART介绍 (1)

光纤收发器常见问题大全

光纤收发器常见问题大全 1.Power灯不亮电源故障 2.Link灯不亮故障可能有如下情况：（a）检查光纤线路是否断路（b）检查光纤线路是否损耗过大，超过设备接收范围（c）检查光纤接口是否连接正确，本地的TX与远方的RX连接，远方的TX与本地的RX连接。（d）检查光纤连接器是否完好插入设备接口，跳线类型是否与设备接口匹配，设备类型是否与光纤匹配，设备传输长度是否与距离匹配。 3.电路Link灯不亮故障可能有如下情况：（a）检查网线是否断路（b）检查连接类型是否匹配：网卡与路由器等设备使用交叉线，交换机，集线器等设备使用直通线。（c）检查设备传输速率是否匹配 4.网络丢包严重可能故障如下：（1）收发器的电端口与网络设备接口，或两端设备接口的双工模式不匹配。（2）双绞线与RJ-45头有问题，进行检测（3）光纤连接问题，跳线是否对准设备接口，尾纤与跳线及耦合器类型是否匹配等。 5.光纤收发器连接后两端不能通信（1）光纤接反了，TX和RX所接光纤对调（2）RJ45接口与外接设备连接不正确（注意直通与绞接）光纤接口（陶瓷插芯）不匹配，此故障主要体现在100M带光电互控功能的收发器上，如APC插芯的尾纤接到PC插芯的收发器上将不能正常通信，但接非光电互控收发器没有影响。 6.时通时断现象（1）可能为光路衰减太大，此时可用光功率计测量接收端的光功率，如果在接收灵敏度范围附近，1-2dB范围之内可基本判断为光路故障

（2）可能为与收发器连接的交换机故障，此时把交换机换成PC，即两台收发器直接与PC连接，两端对PING，如未出现时通时断现象可基本判断为交换机故障（3）可能为收发器故障，此时可把收发器两端接PC（不要通过交换机），两端对PING没问题后，从一端向另一端传送一个较大文件（100M）以上，观察它的速度，如速度很慢（200M以下的文件传送15分钟以上），可基本判断为收发器故障。 7.通信一段时间后死机，即不能通信，重起后恢复正常此现象一般由交换机引起，交换机会对所有接收到的数据进行CRC错误检测和长度校验，检查出有错误的包将丢弃，正确的包将转发出去。但这个过程中有些有错误的包在CRC错误检测和长度校验中都检测不出来，这样的包在转发过程中将不会被发送出去，也不会被丢弃，它们将会堆积在动态缓存（buffer）中，永远无法发送出去，等到buffer中堆积满了，就会造成交换机死机的现象。因为此时重起收发器或重起交换机都可以使通信恢复正常，所以用户通常都会认为是收发器的问题。 8.收发器测试方法如果发现收发器连接有问题，请按以下方法进行测试，以便找出故障原因 a）近端测试：两端电脑对PING，如可以PING通的话证明光纤收发器没有问题。如近端测试都不能通信则可判断为光纤收发器故障。 b）远端测试：两端电脑对PING，如PING不通则必须检查光路连接是否正常及光纤收发器的发射和接收功率是否在允许的范围内。如能PING通则证明光路连接正常。即可判断故障问题出在交换机上。 c）远端测试判断故障点：先把一端接交换机，两端对PING，如无故障则可判断为另一台交换机的故障。

光纤收发器的工作原理及使用方法

按网管来分，可以分为网管型光纤收发器和非网管型光纤收发器。随着网络向着可运营可管理的方向发展，大多数运营商都希望自己网络中的所有设备均能做到可远程网管的程度，光纤收发器产品与交换机、路由器一样也逐步向这个方向发展。对于可网管的光纤收发器还可以细分为局端可网管和用户端可网管。局端可网管的光纤收发器主要是机架式产品，多采用主从式的管理结构，即一个主网管模块可串联N个从网管模块，每个从网管模块定期轮询它所在子架上所有光纤收发器的状态信息，向主网管模块提交。主网管模块一方面需要轮询自己机架上的网管信息，另一方面还需收集所有从子架上的信息，然后汇总并提交给网管服务器。如武汉烽火网络所提供的OL200系列网管型光纤收发器产品支持1（主）+9（从）的网管结构，一次性最多可管理150个光纤收发器。用户端网管主要可以分为三种方式：第一种是在局端和客户端设备之间运行特定的协议，协议负责向局端发送客户端的状态信息，通过局端设备的CPU来处理这些状态信息，并提交给网管服务器；第二种是局端的光纤收发器可以检测到光口上的光功率，因此当光路上出现问题时可根据光功率来判断是光纤上的问题还是用户端设备的故障；第三种是在用户端的光纤收发器上加装主控CPU，这样网管系统一方面可以监控到用户端设备的工作状态，另外还可以实现远程配置和远程重启。在这三种用户端网管方式中，前两种严格来说只是对用户端设备进行远程监控，而第三种才是真正的远程网管。但由于第三种方式在用户端添加了CPU，从而也增加了用户端设备的成本，因此在价格方面前两种方式会更具优势一些。目前大多数厂商的网管系统都是基于SNMP网络协议上开发的，支持包括Web、Telnet、CLI等多种管理方式。管理内容多包括配置光纤收发器的工作模式，监视光纤收发器的模块类型、工作状态、机箱温度、电源状态、输出电压和输出光功率等等。随着运营商对设备网管的需求愈来愈多，相信光纤收发器的网管将日趋实用和智能。 ·按电源分类：内置电源光纤收发器：内置开关电源为电信级电源外置电源光纤收发器：外置变压器电源多使用在民用设备上按电源来分，可以分为内置电源和外置电源两种。其中内置开关电源为电信级电源，而外置变压器电源多使用在民用设备上。前者的优势在于能支持超宽的电源电压，更好地实现稳压、滤波和设备电源保护，减少机械式接触造成的外置故障点；后者的优势在于设备体积小巧和价格便宜。

光纤收发器常见问题分析

1、首先看光纤收发器或光模块的指示灯和双绞线端口指示灯是否已亮？ a、如收发器的光口（FX）指示灯不亮，请确定光纤链路是否交叉链接？光纤跳线一头是平行方式连接；另一头是交叉方式连接。 b、如A收发器的光口（FX）指示灯亮、B收发器的光口（FX）指示灯不亮，则故障在A收发器端：一种可能是：A收发器（TX）光发送口已坏，因为B收发器的光口（RX）接收不到光信号；另一种可能是：A收发器（TX）光发送口的这条光纤链路有问题（光缆或光线跳线可能断了）。 c、双绞线（TP）指示灯不亮，请确定双绞线连线是否有错或连接有误？请用通断测试仪检测（不过有些收发器的双绞线指示灯须等光纤链路接通后才亮）。 d、有的收发器有两个RJ45端口：（To HUB）表示连接交换机的连接线是直通线；（To Node）表示连接交换机的连接线是交叉线。 e、有的发器侧面有MPR开关：表示连接交换机的连接线是直通线方式；DTE 开关：连接交换机的连接线是交叉线方式。 2、光缆、光纤跳线是否已断？ a、光缆通断检测：用激光手电、太阳光、发光体对着光缆接头或偶合器的一头照光；在另一头看是否有可见光？如有可见光则表明光缆没有断。 b、光纤连线通断检测：用激光手电、太阳光等对着光纤跳线的一头照光；在另一头看是否有可见光？如有可见光则表明光纤跳线没有断。 3、半/全双工方式是否有误？有的收发器侧面有FDX开关：表示全双工；HDX开关：表示半双工。 4、用光功率计仪表检测光纤收发器或光模块在正常情况下的发光功率：多模：-10db--18db之间；单模20公里：-8db--15db之间；单模60公里：-5db--12db之间；如果在光纤收发器的发光功率在：-30db--45db之间，那么可以判断这个收发器有问题二、收发器常见故障判断方法光收发器种类繁多，但故障判断方法基本是一样的，总结起来光收发器所会出现的故障如下： 1． Power灯不亮电源故障 2． Link灯不亮故障可能有如下情况：（a）检查光纤线路是否断路（b）检查光纤线路是否损耗过大，超过设备接收范围（c）检查光纤接口是否连接正确，本地的TX 与远方的RX 连接，远方的TX 与本地的RX连接。（d）检查光纤连接器是否完好插入设备接口，跳线类型是否与设备接口匹配，设备类型是否与光纤匹配，设备传输长度是否与距离匹配。 3.电路Link灯不亮故障可能有如下情况：（a）检查网线是否断路（b）检查连接类型是否匹配：网卡与路由器等设备使用交叉线，交换机，集线器等设备使用直通线。（a）检查设备传输速率是否匹配

FPGA通用异步收发器课程设计

课程设计任务书学生：瞿子敬专业班级：通信1104 指导教师：适工作单位：信息工程学院题目：FPGA通用异步收发器设计课程设计目的： 1.熟练使用VHDL语言进行电路设计； 2.能够运用相关软件进行模拟分析； 3.掌握基本的文献检索和文献阅读的方法； 4.提高正确的撰写论文的基本能力。课程设计容和要求 1.容：FPGA通用异步收发器设计 2.要求：使用VHDL语言完成电路设计，并在此基础上进行仿真，得到正确结果。初始条件 QuartusⅡ仿真平台时间安排 1.方案设计，1天； 2.软件设计，2天； 3.系统调试，1天； 4.答辩，1天。

指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日

目录摘要................................................................................................................................ I Abstract ......................................................................................................................... II 1. UART简介. (1) 1.1 UART基本特点 (1) 1.2 FPGA URAT系统组成 (2) 2. 模块设计 (3) 2.1 顶层模块 (3) 2.1 波特率发生器 (4) 2.3 UART接收器 (4) 2.3.1 接收器简介 (4) 2.3.2 UART接收器的接收状态机 (5) 2.4 URAT发送器 (7) 2.4.1 发送器简介 (7) 2.4.2 发送状态机 (7) 3. 程序设计与仿真 (9) 3.1 顶层程序 (9) 3.2 波特率发生器程序 (11) 3.3 UART发送器程序 (13)

UART收发器设计实例

11.5U A R T收发器设计实例 U A R T（U n i v e r s a l A s y n c h r o n o u s R e c e i v e r T r a n s m i t t e r，通用异步收发器）是广泛使用的异步串行数据通信协议。下面首先介绍U A R T硬件接口及电平转换电路，分析U A R T的传输时序并利用V e r i l o g H D L语言进行建模与仿真，最后通过开发板与P C相连进行R S-232通信来测试U A R T收发器的正确性。 1.5.111.5.1U A R T界面介绍本节所介绍的U A R T即美国电子工业协会定义的R S-232C，简称R S-232。R S-232的接口一般有9针的D B9和25针的D B25，这里以9针为例，它的各个引脚的定义如表11-8所示。表11-8D B9的引脚定义引脚功能缩写 1资料载波检测D C D 2接收数据R X D 3发送数据T X D 4数据终端准备就绪D T R 5信号地G N D 6数据准备就绪D S R 7发送请求R T S 8清除发送C T S 9振铃提示R I 由于R S-232的电气特性与F P G A引脚不相同，因此它们之间不能直接相连，对于R S-232的数据线，当为逻辑“1”时，对应电平是-15V~-3V；当为逻辑“0”时，对应电平是15V~3V。因此，与F P G A相连之前必须进行电平转换，转换原理图如图11-39所示。

图11-39R S-232电平转换原理图 1.5.211.5.2U A R T传输时序 U A R T传输时序如图11-40所示。图11-40U A R T传输时序发送数据过程：空闲状态，线路处于高电位；当收到发送数据指令后，拉低线路一个数据位的时间T，接着数据按低位到高位依次发送，数据发送完毕后，接着发送奇偶校验位和停止位（停止位为高电位），一帧资料发送结束。接收数据过程：空闲状态，线路处于高电位；当检测到线路的下降沿（线路电位由高电位变为低电位）时说明线路有数据传输，按照约定的波特率从低位到高位接收数据，数据接收完毕后，接着接收并比较奇偶校验位是否正确，如果正确则通知后续设备准备接收数据或存入缓存。由于U A R T是异步传输，没有传输同步时钟。为了能保证数据传输的正确性， U A R T采用16倍数据波特率的时钟进行采样。每个数据有16个时钟采样，取中