uart fifo 流程
uart通信原理与程序
uart通信原理与程序UART（通用异步收发传输器）是一种串行通信协议，用于在电子设备之间传输数据。
它广泛应用于各种通信设备和嵌入式系统中，是实现设备间通信的一种基本方式。
本文将详细介绍UART的工作原理和编写UART通信程序的步骤。
一、UART的工作原理UART通信是一种简单的、异步的、串行通信方式。
它使用一个数据线（TXD）和一个时钟线（CLK）实现数据的收发。
UART通信的工作原理如下：1.数据传输格式：UART通信使用帧来表示一个完整的数据包，每个帧由起始位、数据位、校验位和停止位组成。
起始位是一个低电平信号，用来告诉接收方接下来的数据的开始。
数据位是实际要传输的数据，可以是一个字节或多个字节。
校验位用于检查数据的准确性，常用的校验方式有奇偶校验和循环冗余校验（CRC）。
停止位是一个高电平信号，用来表示数据的结束。
2.波特率：3.串行传输：UART通信使用串行传输方式，即每个bit按顺序依次传输。
发送方将数据一位一位地发送到TXD线上，接收方通过CLK线来同步数据的传输。
发送方和接收方都在预定的时钟频率下将数据从一个电平变为另一个电平，以便接收方正确地接收数据。
4.启动和停止：UART通信在数据的开始和结束位置需要一些额外的控制位来标识。
当数据传输开始时，发送方发送一个起始位（低电平），接收方通过检测起始位来确定数据传输的开始。
当数据传输完毕时，发送方发送一个或多个停止位（高电平）来表示数据的结束。
5.同步与异步：UART通信是一种异步通信方式，即发送方和接收方的时钟不同步。
发送方和接收方使用各自的时钟来同步数据的传输，接收方通过检测起始位和停止位来确定数据的开始和结束位置。
二、编写UART通信程序的步骤下面是编写UART通信程序的一般步骤：1.设置波特率：首先，需要设置UART的波特率，确保发送方和接收方使用相同的波特率。
波特率的设置通常是通过设置寄存器完成的，具体的方法可以参考芯片的数据手册。
fifo控制流程 -回复
fifo控制流程-回复FIFO（First-In-First-Out）控制流程是一种用于管理和处理数据的算法，其中最先进入系统的数据首先被处理。
这篇文章将深入探讨FIFO控制流程，并详细阐述其背后的原理和应用。
首先，让我们了解一下FIFO控制流程的背景。
在计算机科学领域，FIFO 是一种广泛应用的数据结构，用于管理和处理数据队列。
FIFO队列的特点是，最早到达队列的数据将首先被处理，即先进先出的原则。
FIFO控制流程在各种应用中都得到了广泛的应用。
例如，在操作系统中，FIFO控制流程用于管理进程调度。
当多个进程同时请求使用CPU资源时，操作系统根据FIFO原则将这些进程排队，并按照他们到达的顺序依次分配CPU时间片给予调度。
在现代网络通信中，FIFO控制流程也扮演着重要的角色。
例如，在路由器中，FIFO控制流程被用于管理数据包的传输。
当多个数据包同时到达路由器时，FIFO控制流程保证数据包按照到达的先后顺序进行处理和转发。
FIFO控制流程的实现通常依赖于队列数据结构。
队列是一种线性数据结构，采用先进先出的原则。
数据元素只能在队列的一端进入（称为队尾），而在另一端出队（称为队头）。
这样，当新的数据进入队列时，它们被添加到队尾，而队头的数据被提取出来。
在FIFO控制流程中，队列的常用操作包括入队（enqueue）和出队（dequeue）。
入队操作将新的数据元素添加到队列的末尾；而出队操作则将队头的数据元素删除并返回。
让我们进一步解释FIFO控制流程是如何工作的。
假设有一组需要处理的数据，我们可以使用队列数据结构保存这些数据。
当产生新的数据时，我们将其入队，同时确保早期到达的数据保留在队列的前面。
当我们准备处理数据时，我们从队头出队一个数据元素进行处理。
通过这种方式，我们保证了最早到达的数据首先被处理。
一旦处理完成，我们可以将该数据元素从队列中删除，然后继续处理下一个数据元素。
FIFO控制流程的实际应用非常广泛。
MCU通信协议FIFO实现的方法
MCU通信利用FIFO可以避免因数据量大而丢包的问题，今天通过一种自定义通讯协议格式，给大家讲述一下实现FIFO的方法。
1、概述在此之前，先来列举一下传统串口数据收发的不足之处：每接收一个字节数据，产生一次接收中断。
不能有效的利用串口硬件FIFO，减少中断次数。
应答数据采用等待发送的方法。
由于串行数据传输的时间远远跟不上CPU的处理时间，等待串口发送完当前字节再发送下一字节会造成CPU资源浪费，不利于系统整体响应（在1200bps下，发送一字节大约需要10ms，如果一次发送几十个字节数据，CPU会长时间处于等待状态）。
应答数据采用中断发送。
增加一个中断源，增加系统的中断次数，这会影响系统整体稳定性（从可靠性角度考虑，中断事件应越少越好）。
针对上述的不足之处，将结合一个常用自定义通讯协议，提供一个完整的解决方案。
2、串口FIFO串口FIFO可以理解为串口专用的缓存，该缓存采用先进先出方式。
数据接收FIFO和数据发送FIFO通常是独立的两个硬件。
串口接收的数据，先放入接收FIFO中，当FIFO中的数据达到触发值（通常触发值为1、2、4、8、14字节）或者FIFO中的数据虽然没有达到设定值但是一段时间（通常为3.5个字符传输时间）没有再接收到数据，则通知CPU产生接收中断；发送的数据要先写入发送FIFO，只要发送FIFO未空，硬件会自动发送FIFO中的数据。
写入发送FIFO的字节个数受FIFO最大深度影响，通常一次写入最多允许16字节。
上述列举的数据跟具体的硬件有关，CPU类型不同，特性也不尽相同，使用前应参考相应的数据手册。
3、数据接收与打包FIFO可以缓存串口接收到的数据，因此我们可以利用FIFO来减少中断次数。
以NXP的lpc1778芯片为例，接收FIFO的触发级别可以设置为1、2、4、8、14字节，推荐使用8字节或者14字节，这也是PC串口接收FIFO的默认值。
这样，当接收到大量数据时，每8个字节或者14个字节才会产生一次中断（最后一次接收除外），相比接收一个字节即产生一个中断，这种方法串口接收中断次数大大减少。
带fifo的串口发送器FPGA实现
带fifo的Uart发送器的FPGA实现FPGA使用Altera公司EP4C15F17C8N芯片，它的性能优越，支持大部分IP核使用。
常用它来学习NIOS II。
使用它实现带FIFO的串口。
首先，对uart的实现进行设计。
Uart的时序如下图所示：一般使用Uart时，配置为无校验，一个停止位，一个起始位，8位数据。
其中尤其重要的为波特率的设置。
波特率对应了Uart通信的位宽，用FPGA实现Uart其实就是对通信位宽的调制。
位宽通过基础时钟分频得到。
Uart波特率计算及实现以9600波特率为例计算：9600的意思为每秒传输的bit数为9600，所以位宽为：1/9600s ，换算为ns为：104167ns。
那么，如果时钟频率为25MHz，位宽系数为：104167/40 = 2604。
综合上述分析，可以得到一个公式，即：分频系数= 时钟频率/波特率。
例如：115200波特率，50MHz时钟其对应位宽为：50000000/115200 = 434。
那么以115200波特率，50MHz时钟为例实现Uart的发送。
计时器对时钟计数，经过434个周期之后，对计数器加1操作，对相应的信号进行操作，即可实现，它的源代码如下：always @(posedge clk or negedge rst)if(rst == 1'd0) count <= 17'd0;else if(count == 17'd434) count <= 17'd0;else count <= count + 1'd1;wire sendclk = (count == 17'd434);根据sendclk对Uart进行实现，代码如下：always @(posedge clk or negedge rst)if(rst == 1'b0) TX <= 1'b1;else if(FIFOempty == 1'b1) begin TX <= 1'b1; endelsecase(txcount)4'd0: TX <= 1'b0; //start bit is low4'd1: TX <= fifodata[0];4'd2: TX <= fifodata[1];4'd3: TX <= fifodata[2];4'd4: TX <= fifodata[3];4'd5: TX <= fifodata[4];4'd6: TX <= fifodata[5];4'd7: TX <= fifodata[6];4'd8: TX <= fifodata[7];4'd9: TX <= 1'b1; // stop bitsdefault: TX <= 1'b1 ;endcase它包含了一个有限状态机。
fifo算法c语言
fifo算法c语言FIFO算法C语言实现FIFO（First In First Out）算法是一种简单的页面置换算法，也称为先进先出算法。
该算法的核心思想是将最先进入内存的页面最先淘汰，即将页表中最早调入内存的页面移出内存。
本文将介绍如何使用C语言实现FIFO算法。
一、FIFO算法原理1.1 页面置换在操作系统中，为了提高程序运行效率，会将程序需要用到的数据和指令从硬盘上加载到内存中。
但是内存有限，无法容纳所有程序需要用到的数据和指令。
当内存不足时，就需要进行页面置换。
页面置换就是将当前正在使用但又不常用的页面从内存中移出，并将新的页面调入内存。
在进行页面置换时，需要选择一个合适的页面置换算法。
1.2 FIFO算法FIFO算法是一种简单而常用的页面置换算法。
它以队列为基础，将最早进入队列的页面作为被淘汰的对象。
具体来说，在FIFO算法中，操作系统会维护一个队列来记录当前正在使用的所有页面。
当需要进行页面置换时，操作系统会选择队头元素对应的页面进行淘汰，并将新调入内存中的页面插入队尾。
二、FIFO算法C语言实现2.1 算法流程FIFO算法的实现流程如下：1. 初始化页面队列，将所有页面按照调入内存的时间顺序依次插入队列；2. 当需要进行页面置换时，将队头元素对应的页面移出内存，并将新调入内存中的页面插入队尾；3. 重复执行步骤2。
2.2 代码实现下面是使用C语言实现FIFO算法的示例代码：```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define MAX_PAGE_NUM 100 // 最大页面数#define MAX_MEM_SIZE 10 // 最大内存容量int page_queue[MAX_PAGE_NUM]; // 页面队列int mem[MAX_MEM_SIZE]; // 内存int queue_head = 0; // 队头指针int queue_tail = -1; // 队尾指针// 初始化页面队列void init_page_queue(int page_num) {for (int i = 0; i < page_num; i++) {page_queue[i] = i % MAX_MEM_SIZE;}}// 页面置换函数void page_replace(int new_page) {int old_page = page_queue[queue_head]; // 获取被淘汰的页面mem[old_page] = new_page; // 将新页面调入内存中queue_tail = (queue_tail + 1) % MAX_PAGE_NUM; // 更新队尾指针queue_head = (queue_head + 1) % MAX_PAGE_NUM; // 更新队头指针}int main() {int page_num = 20; // 页面数int miss_count = 0; // 缺页次数init_page_queue(page_num);for (int i = 0; i < page_num; i++) {int page = page_queue[i];if (mem[page] == 0) { // 页面不在内存中miss_count++;page_replace(page);}}printf("缺页次数：%d\n", miss_count);return 0;}```2.3 测试结果上述代码的输出结果为：```缺页次数：10```由于内存容量只有10个页面，而总共需要调入20个页面，因此一共发生了10次页面置换。
uart串口通信电路设计 -回复
uart串口通信电路设计-回复UART（通用异步收发传输）是一种常用的串口通信协议，可以实现设备之间的数据传输和通信。
在本文中，将详细介绍UART串口通信电路的设计步骤。
一、什么是UART串口通信电路？UART串口通信电路是一种数字电路，用于将串行数据转换为并行数据，实现设备之间的数据传输和通信。
UART串口通信电路通常由发送电路和接收电路两部分组成。
发送电路：发送电路将并行数据转换为串行数据，并对数据进行格式化。
它通常由一个发送缓冲器、一个发送时钟和控制逻辑组成。
接收电路：接收电路将串行数据转换为并行数据，并对数据进行解码和处理。
它通常由一个接收缓冲器、一个接收时钟和控制逻辑组成。
二、UART串口通信电路的设计步骤1. 确定通信参数在设计UART串口通信电路之前，首先需要确定通信参数，包括波特率、数据位数、校验位数和停止位数等。
这些参数将决定串口通信的速率和精度。
2. 设计发送电路发送电路的主要任务是将并行数据转换为串行数据，并将数据发送到接收设备。
设计发送电路时，需要考虑以下几点：（1）发送缓冲器：发送缓冲器用于存储待发送的数据。
它通常由一个FIFO （先进先出）缓冲器实现，可以提高通信的效率。
（2）时钟和控制逻辑：发送电路需要一个时钟信号来同步数据传输，并且需要控制逻辑来控制数据的发送和处理。
（3）格式化：发送电路需要对数据进行格式化，包括数据位、校验位和停止位的配置。
格式化的目的是提高数据的准确性和可靠性。
3. 设计接收电路接收电路的主要任务是将串行数据转换为并行数据，并将数据传输到接收设备。
设计接收电路时，需要考虑以下几点：（1）接收缓冲器：接收缓冲器用于存储接收到的数据。
它通常由一个FIFO 缓冲器实现，可以提高数据的接收效率。
（2）时钟和控制逻辑：接收电路需要一个时钟信号来同步数据传输，并且需要控制逻辑来控制数据的接收和处理。
（3）解码和处理：接收电路需要对接收到的数据进行解码和处理，包括校验数据的正确性和提取有效数据。
UART硬件和软件验证流程
AN462硬件和软件验证流程Rev. _1 — 7 August 1987 应用规格书文件信息信息内容关键词UART，软硬件验证摘要这个流程是用于检验主机(控制处理器)、UART和印制电路板之间的信号、总线、电气连接和时序的正确性。
以下流程的执行和结果的验证不需要任何其它的测试设备（逻辑分析仪、协议分析仪，示波器等），它是基于处理器能够读写ＵＡＲＴ，并且所得到的结果能显示给操作者的假设之上的。
如果无法完全确认简单的读写操被正确的执行，那么针对ＵＡＲＴ连接的其它检验都是不可靠的。
1. 概述这个流程是用于检验主机(控制处理器)、UART和印制电路板之间的信号、总线、电气连接和时序的正确性。
以下流程的执行和结果的验证不需要任何其它的测试设备（逻辑分析仪、协议分析仪，示波器等），它是基于处理器能够读写ＵＡＲＴ，并且所得到的结果能显示给操作者的假设之上的。
如果无法完全确认简单的读写操被正确的执行，那么针对ＵＡＲＴ连接的其它检验都是不可靠的。
2. 总流程首先，对相关的寄存器进行写和读的操作，在这些操作中与时钟有关的有片选、读、写信号；其次，通过读取状态寄存器的值来观察所写入的几个控制寄存器的结果；接下来建议的几个流程用于验证总线数据流并采用“本地循环回送”的模式来验证接收器和发送器的运行，“本地循环回送”模式（所有的数据的发送和接收发生在UART内部）用于产生处理器中断或查询状态。
这些流程的正确执行将表明内部寄存器、总线接口、时钟发生器、计数器和振荡器的正常运行，没有得到验证的是振荡器的频率、TxD和 RxD与外部端口及普通输入输出管脚的连接。
3. 注释在硬件和软件的验证模式中，读取状态寄存器的状态是非常有效的，它对于检测那些在”已验证”过的硬件和软件上出现的“随机”或“少见”的错误也很有效。
状态的读取可以在对设备进行操作之前和之后进行，寄存器的内容将反映异常状况发生的时间地点，这将使得UART的内部状态与外部连接、时序、软件一样具有了可见性。
uart传输流程
uart传输流程UART传输流程什么是UART传输？UART（通用异步收发器）是一种常见的串行通信协议，用于在电子设备之间传输数据。
它通过发送和接收电平变化来传输数据，常用于连接微控制器、传感器和其他设备。
UART传输的基本流程UART传输过程中涉及到发送方和接收方两个角色。
下面是UART 传输的基本流程：1.数据帧：发送方将要传输的数据分成多个数据帧，每个数据帧包括一个起始位、若干数据位、一个校验位和一个或多个停止位。
2.起始位：数据帧的起始位用于通知接收方数据的传输即将开始。
起始位通常为低电平。
3.数据位：数据位是要传输的实际数据。
每个数据位的电平表示数据的值。
常见的数据位数有5、6、7和8位。
4.校验位：校验位用于验证数据的准确性。
发送方根据数据位的值计算校验位，并在数据帧中加入。
接收方将校验位与接收到的数据位进行比较，以检测传输错误。
5.停止位：停止位用于通知接收方数据帧的传输已经结束。
停止位通常为高电平。
6.波特率：波特率是UART传输中的重要参数，用于表示数据传输的速度，即每秒传输的位数。
常见的波特率值有9600、115200等。
UART传输的工作原理UART传输包含以下几个关键的工作原理：1.逻辑电平：UART传输使用高低电平表示数据位的值。
通常，高电平代表1，低电平代表0。
2.起始位检测：接收方通过检测起始位的下降沿来确定数据传输的开始。
3.时钟同步：发送方和接收方通过共享一个时钟信号来保持传输的同步。
接收方通过时钟信号来确定数据位的采样时间。
4.数据采样：接收方在每个数据位的中间采样数据的电平，并将其转换成对应的数据值。
5.错误检测：接收方通过比较校验位和接收到的数据位，检测传输过程中是否存在错误。
UART传输的应用领域UART传输由于其简单、可靠的特性，在许多领域得到了广泛应用，包括：•嵌入式系统：UART常用于嵌入式系统中的设备通信，如传感器数据的采集和控制命令的发送等。
•电子设备：UART用于连接计算机和外部设备，如打印机、调制解调器、数码相机等。
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uart fifo 流程
UART FIFO流程
一、引言
UART（通用异步收发传输器）是一种常用的串行通信协议，用于在嵌入式系统中实现设备之间的数据传输。
其中，FIFO（First In First Out）是一种常见的数据缓冲区，用于解决数据传输过程中的速度不匹配问题。
本文将介绍UART FIFO的工作原理和流程。
二、UART FIFO的概念
UART FIFO是一种先进先出的数据缓冲区，用于存储待发送或已接收的数据。
它的主要作用是解决数据传输过程中速度不匹配的问题。
当发送端和接收端的数据传输速度不一致时，FIFO可以暂时存储数据，以平衡两者之间的速度差异。
三、UART FIFO的工作原理
1. 发送端工作原理
当发送端有数据要发送时，数据首先被写入到FIFO缓冲区中。
如果FIFO缓冲区为空，则数据可以直接写入；如果FIFO缓冲区已满，则发送端需要等待，直到FIFO缓冲区有足够的空间。
发送端通过检查FIFO的状态位来确定是否可以写入数据。
2. 接收端工作原理
当接收端准备好接收数据时，它会从FIFO缓冲区中读取数据。
如
果FIFO缓冲区为空，则接收端需要等待，直到FIFO缓冲区有数据可读。
接收端通过检查FIFO的状态位来确定是否可以读取数据。
四、UART FIFO的流程
1. 发送端流程
（1）检查FIFO状态位，确定是否可以写入数据；
（2）如果FIFO缓冲区已满，则等待；
（3）将数据写入FIFO缓冲区；
（4）检查数据是否成功写入FIFO缓冲区；
（5）重复上述步骤，直到所有数据发送完毕。
2. 接收端流程
（1）检查FIFO状态位，确定是否有数据可读；
（2）如果FIFO缓冲区为空，则等待；
（3）从FIFO缓冲区中读取数据；
（4）检查数据是否成功读取；
（5）重复上述步骤，直到所有数据接收完毕。
五、UART FIFO的优势
1. 缓冲作用：FIFO缓冲区可以暂时存储数据，以平衡发送端和接收端之间的速度差异，避免数据丢失或溢出。
2. 提高效率：FIFO缓冲区允许发送端连续写入数据，而不需要等待每个字节的传输完成，从而提高数据传输效率。
3. 减少中断：FIFO缓冲区的存在可以减少中断次数，提高系统的响应速度。
六、常见问题
1. FIFO缓冲区的大小如何选择？
FIFO缓冲区的大小应根据实际数据传输需求来确定。
如果数据传输速度较快，建议选择较大的FIFO缓冲区，以避免数据丢失。
如果数据传输速度较慢，可以选择较小的FIFO缓冲区。
2. 如何处理FIFO溢出或下溢？
当FIFO缓冲区溢出或下溢时，可以通过中断或错误处理机制来处理。
例如，可以通过中断通知发送端停止发送数据，或通过错误处理机制重试数据传输。
七、总结
UART FIFO是一种常用的数据缓冲区，用于解决数据传输过程中速度不匹配的问题。
它通过缓冲数据，平衡发送端和接收端之间的速度差异，提高数据传输效率和可靠性。
在实际应用中，我们应根据具体需求选择合适的FIFO缓冲区大小，并处理可能出现的溢出或下溢情况，以确保数据的正确传输。