13. 串口接收模块的项目应用案例
1. 使用串口来控制LED灯工作状态
使用串口发送指令到FPGA开发板,来控制第7课中第4个实验的开发板上的LED灯的工作状态。
LED灯的工作状态:让LED灯按指定的亮灭模式亮灭,亮灭模式未知,由用户指定,8个变化状态为一个循环,每个变化状态的时间值可以根据不同的应用场景来选择。
1.1 原理如下
1.2 任务简化为:
如何使用串口接收8个字节的数据,判断并输出其中的数据。
2. 写设计代码,仿真代码并仿真
2.1 设计代码(重要)
1.在完成uart_cmd解析数据模块时,要掌握移位寄存器的使用,以及延后一拍判定的方法
2.修改了uart_byte_rx1串口接收模块代码,修改了rx_data八位数据接收条件,原先是发送了在出现tx_done信号后得到输出八位数据,这样会导致我们在后续模块通过tx_done信号接收数据时接收的是前一个八位数据。现在改为了tx_done信号出现时,八位数据已准备输出了。
3.修改了counter_led灯模块代码
module uart_rx_ctrl_led(clk,rstn,uart_rx,blaud_set,led
);input clk;input rstn;input uart_rx;input [2:0]blaud_set;output led;wire [7:0]data;wire rx_done;wire [7:0] ctrl;wire [31:0] times;uart_byte_rx1 uart_byte_rx1_inst(.clk(clk),.rstn(rstn),.blaud_set(blaud_set),.uart_rx(uart_rx),.data(data),.rx_done(rx_done));uart_cmd uart_cmd_inst(.clk(clk),.rstn(rstn),.rx_data(data),.rx_done(rx_done),.ctrl(ctrl),.times(times));counter_led4 counter_led4_inst(.clk(clk),.rstn(rstn),.ctrl(ctrl),.times(times),.led(led));endmodule
module uart_byte_rx1(clk,rstn,blaud_set,uart_rx,data,rx_done
);input clk;input rstn;input [2:0]blaud_set;input uart_rx;output reg [7:0] data;output rx_done;reg [8:0] bps_dr;always@(*)case(blaud_set)0:bps_dr = 1000000000/9600/16/20;1:bps_dr = 1000000000/19200/16/20;2:bps_dr = 1000000000/38400/16/20;3:bps_dr = 1000000000/57600/16/20;4:bps_dr = 1000000000/115200/16/20;default : bps_dr = 1000000000/9600/16/20;endcase//边沿信号检测reg [1:0] uart_rx_r; //用两位寄存器分别存储两个时间沿的uart_rx信号always@(posedge clk) beginuart_rx_r[0] <= uart_rx;uart_rx_r[1] <= uart_rx_r[0];end//将两位寄存器的值直接通过导线输出进行判断(不需要再使用寄存器)wire nedge_uart_rx; //掌握一下这个方法,之前一直使用的是寄存器//法一://assign nedge_uart_rx = ((uart_rx_r[0] == 0)&&(uart_rx_r == 1));//法二:assign nedge_uart_rx = (uart_rx_r == 2'b10);reg rx_en;always@(posedge clk or negedge rstn)if(!rstn)rx_en <= 0;else if(nedge_uart_rx)rx_en <= 1;else if(rx_done)rx_en <= 0;//周期计数器reg [8:0] div_cnt;always@(posedge clk or negedge rstn)if(!rstn)div_cnt <= 0;else if(rx_en) beginif(div_cnt == bps_dr - 1)div_cnt <= 0;elsediv_cnt <= div_cnt + 1'd1;endelsediv_cnt <= 0;wire [3:0]bps_clk_16x; //(一定要记得加位宽)采样信号,这种写法很灵活assign bps_clk_16x = bps_dr/2; //采样每一段的中点值,同时也可以用它来计数。//发送一字节的数据有需要十个数据位,每位数据有16个小段供采样,共160reg [7:0]bps_cnt;always@(posedge clk or negedge rstn)if(!rstn)bps_cnt <= 0;else if(rx_en) beginif(bps_cnt == 159)bps_cnt <= 0;else if(div_cnt ==bps_clk_16x)bps_cnt <= bps_cnt + 1'd1; endelse bps_cnt <= 0;reg[2:0] r_data[7:0];//二维数据,代表八个r_data,每个r_data有3位寄存器存储数值。reg[2:0] sta_data;reg[2:0] sto_data;always@(posedge clk or negedge rstn)if(!rstn)beginsta_data <= 0;sto_data <= 0;r_data[0] <= 0; //语法规定,二维数组赋值要分开赋值r_data[1] <= 0; r_data[2] <= 0;r_data[3] <= 0; r_data[4] <= 0; r_data[5] <= 0; r_data[6] <= 0; r_data[7] <= 0; endelse if(div_cnt == bps_clk_16x - 1)case(bps_cnt) //下面合在一起的写法是允许的0:beginr_data[0] <= 0; r_data[1] <= 0; r_data[2] <= 0;r_data[3] <= 0; r_data[4] <= 0; r_data[5] <= 0; r_data[6] <= 0; r_data[7] <= 0;end 5,6,7,8,9,10,11: sta_data <= sta_data + uart_rx;21,22,23,24,25,26,27: r_data[0] <= r_data[0] + uart_rx;37,38,39,40,41,42,43: r_data[1] <= r_data[1] + uart_rx;53,54,55,56,57,58,59: r_data[2] <= r_data[2] + uart_rx;69,70,71,72,73,74,75: r_data[3] <= r_data[3] + uart_rx;85,86,87,88,89,90,91: r_data[4] <= r_data[4] + uart_rx;101,102,103,104,105,106,107: r_data[5] <= r_data[5] + uart_rx;117,118,119,120,121,122,123: r_data[6] <= r_data[6] + uart_rx;133,134,135,136,137,138,139: r_data[7] <= r_data[7] + uart_rx;149,150,151,152,153,154,155: sto_data <= sto_data + uart_rx;default:;endcase reg rx_done;always@(posedge clk or negedge rstn)if(!rstn)rx_done <= 0;else if(bps_cnt == 159) beginrx_done <= 1;endelserx_done <= 0;//数据接收完成后赋值给data输出always@(posedge clk or negedge rstn)if(!rstn)data <= 0;else if(bps_cnt == 159)begin //修改了之前的判定条件(重要)data[0] <= (r_data[0] >= 4 ) ? 1 : 0;data[1] <= (r_data[1] >= 4 ) ? 1 : 0;data[2] <= (r_data[2] >= 4 ) ? 1 : 0;data[3] <= (r_data[3] >= 4 ) ? 1 : 0;data[4] <= (r_data[4] >= 4 ) ? 1 : 0;data[5] <= (r_data[5] >= 4 ) ? 1 : 0;data[6] <= (r_data[6] >= 4 ) ? 1 : 0;data[7] <= (r_data[7] >= 4 ) ? 1 : 0;end// data[1] <= r_data[1][2]// 0:3'd000// 1:3'd001// 2:3'd010// 4:3'd100// 5:3'd101// 6:3'd110// 7:3'd111 利用第3位的区别给data赋值endmodule
module uart_cmd(clk,rstn,rx_data,rx_done,ctrl,times
);input clk;input rstn;input [7:0]rx_data;input rx_done;output reg[7:0]ctrl;output reg[31:0]times;reg [7:0] data_str[7:0];always@(posedge clk)if(rx_done)begindata_str[7] <= rx_data;data_str[6] <= data_str[7];data_str[5] <= data_str[6];data_str[4] <= data_str[5];data_str[3] <= data_str[4];data_str[2] <= data_str[3];data_str[1] <= data_str[2];data_str[0] <= data_str[1];end// 使判断并取数据的触发条件在存数据的后一拍
// reg r_rx_done;
// always@(posedge clk)
// if(rx_done)
// r_rx_done <= rx_done;reg r_rx_done;always@(posedge clk)if(rx_done)r_rx_done <= 1;else r_rx_done <= 0;always@(posedge clk or negedge rstn)if(!rstn)begintimes <= 0;ctrl <= 0;endelse if(r_rx_done)if((data_str[0] == 8'h55) && (data_str[1] == 8'hA5) && (data_str[7] == 8'hF0))begintimes[7:0] <= data_str[2];times[15:8] <= data_str[3];times[23:16] <= data_str[4];times[31:24] <= data_str[5];ctrl[7:0] <= data_str[6];endelse beginctrl <= ctrl;times <= times;end
endmodule
module counter_led4(clk,rstn,ctrl,times,led
);input clk;input rstn;input [7:0] ctrl; input [31:0] times; output reg led;reg[31:0] counter;always@(posedge clk or negedge rstn)if(!rstn)counter <= 0;
//为了防止times为0时减1会得到非常到的数值导致归0时间很长(重要)else if(counter >= times - 1'd1) counter <= 0;elsecounter <= counter + 1'd1;reg [2:0]counter2;always@(posedge clk or negedge rstn)if(!rstn)counter2 <= 0;else if(counter == times - 1'd1)counter2 <= counter2 + 1'd1;always@(posedge clk or negedge rstn)if(!rstn) led <= 0;else case(counter2)0 : led <= ctrl[0];1 : led <= ctrl[1];2 : led <= ctrl[2];3 : led <= ctrl[3];4 : led <= ctrl[4];5 : led <= ctrl[5];6 : led <= ctrl[6];7 : led <= ctrl[7];default : led <= led;endcaseendmodule
2.2 仿真代码
`timescale 1ns / 1psmodule uart_rx_ctrl_led_tb();reg clk;reg rstn;reg uart_rx;wire led;wire [2:0]blaud_set;assign blaud_set = 3'd4;uart_rx_ctrl_led uart_rx_ctrl_led_inst(.clk(clk),.rstn(rstn),.uart_rx(uart_rx),.blaud_set(blaud_set),.led(led));initial clk = 1;always #10 clk = ~clk;initial beginrstn = 0;uart_rx = 1;#201;rstn = 1;#200;uart_tx_byte(8'h55);#90000;uart_tx_byte(8'ha5);#90000;uart_tx_byte(8'h9a);#90000;uart_tx_byte(8'h78);#90000;uart_tx_byte(8'h56);#90000;uart_tx_byte(8'h34);#90000;uart_tx_byte(8'h21);#90000;uart_tx_byte(8'hf0);#90000;$stop;endtask uart_tx_byte;input [7:0] tx_data;beginuart_rx = 1;#20;uart_rx = 0;#8680;uart_rx = tx_data[0];#8680;uart_rx = tx_data[1];#8680;uart_rx = tx_data[2];#8680;uart_rx = tx_data[3];#8680;uart_rx = tx_data[4];#8680;uart_rx = tx_data[5];#8680;uart_rx = tx_data[6];#8680;uart_rx = tx_data[7];endendtaskendmodule
仿真波形
3. 调试(重要)
3.1 tx_done信号到来,data_str[]正确接收到了数据且符合协议,但times和ctrl却仍未0,并未产生正确输出。
通过波形分析原因
通过代码找分析原因
3.2 模块接口给错导致的错误
3.3 counter计数判定条件需要修改
4. 上板验证(通过串口调试助手发送数据)
相关文章:

13. 串口接收模块的项目应用案例
1. 使用串口来控制LED灯工作状态 使用串口发送指令到FPGA开发板,来控制第7课中第4个实验的开发板上的LED灯的工作状态。 LED灯的工作状态:让LED灯按指定的亮灭模式亮灭,亮灭模式未知,由用户指定,8个变化状态为一个循…...
Python re找到特定pattern并将此pattern重复n次
要找到字符串s中的数字,并将这些数字重复3次: import re s "abc123def456ghi789" # 找到所有的数字 numbers re.findall(r\d, s) # 重复每个数字3次 repeated_numbers [num * 3 for num in numbers] # 将重复的数字放回原位置 #…...

ChatGpt报错:We ran into an issue while authenticating you解决办法
在登录ChatGpt时报错:Oops!,We ran into an issue while authenticating you.(我们在验证您时遇到问题),记录一下解决过程。 完整报错: We ran into an issue while authenticating you. If this issue persists, please contact…...

如何从 iPhone 恢复已删除的视频:简单有效方法
无论您是在尝试释放空间时不小心删除了 iPhone 上的视频,还是在出厂时清空了手机,现在所有数据都消失了,都不要放弃。有一些方法可以恢复这些视频。 在本文中,我们将向您展示六种最有效的数据恢复方法,可以帮助您从 i…...

【python量化交易】qteasy使用教程02 - 获取和管理金融数据
qteasy教程2 - 获取并管理金融数据 qteasy教程2 - 获取并管理金融数据开始前的准备工作获取基础数据以及价格数据下载交易日历和基础数据查看股票和指数的基础数据下载沪市股票数据从本地获取股价数据生成K线图 数据类型的查找定期下载数据到本地回顾总结 qteasy教程2 - 获取并…...

数据库学习案例20240206-ORACLE NEW RAC agent and resource关系汇总。
1 集群架构图 整体集群架构图如下: 1 数据库启动顺序OHASD层面 操作系统进程init.ohasd run启动ohasd.bin init.ohasd run 集群自动启动是否被禁用 crsctl enable has/crsGIHOME所在文件系统是否被正常挂载。管道文件npohasd是否能够被访问, cd /var/t…...

TypeScript 入门
课程地址 ts 开发环境搭建 npm i -g typescript查看安装位置: $ npm root -g C:\Users\Daniel\AppData\Roaming\npm\node_modules创建 hello.ts: console.log("hello, ts");编译 ts 文件,得到 js 文件: $ tsc foo.…...
linux 磁盘相关操作
1.U盘接入虚拟机 (1)在插入u盘时,虚拟机会检测usb设备,在弹出窗口选择连接到虚拟机即可。 (2)或 直接在虚拟机--->可移动设备--->找到U盘---->连接 2.检测U盘是否被虚拟机识别 ls /dev/sd* 查…...
PyTorch: torch.max()函数详解
torch.max函数详解:基于PyTorch的深入探索 🌵文章目录🌵 🌳引言🌳🌳torch.max()函数简介🌳🌳torch.max()的返回值🌳🌳torch.max()的应用示例🌳&am…...

Rust基础拾遗--核心功能
Rust基础拾遗 前言1.所有权与移动1.1 所有权 2.引用3.特型与泛型简介3.1 使用特型3.2 特型对象3.3 泛型函数与类型参数 4.实用工具特型5.闭包 前言 通过Rust程序设计-第二版笔记的形式对Rust相关重点知识进行汇总,读者通读此系列文章就可以轻松的把该语言基础捡起来…...

MySQL:常用指令
MySQL官网 一、在Windows 系统 cmd窗口里执行的命令 启动:net start MySQL停止:net stop MySQL卸载:sc delete MySQL 二、在macOS系统终端里执行的命令 启动:mysql.server start停止:mysql.server stop重启:mysql.server restart 三、执行帮…...

Scrapy:Python中强大的网络爬虫框架
Scrapy:Python中强大的网络爬虫框架 在当今信息爆炸的时代,从互联网上获取数据已经成为许多应用程序的核心需求。Scrapy是一款基于Python的强大网络爬虫框架,它提供了一种灵活且高效的方式来提取、处理和存储互联网上的数据。本文将介绍Scrap…...
linux系统非关系型数据库redis的配置文件
redis配置文件 Redis的配置文件位于Redis安装目录下,文件名为redis.conf,配置项说明如下 Redis默认不是以守护进程的方式运行,可以通过该配置项修改,使用yes启用守护进程 daemonize no当Redis以守护进程方式运行时,Red…...

电力负荷预测 | 基于LSTM、TCN的电力负荷预测(Python)
文章目录 效果一览文章概述源码设计参考资料效果一览 文章概述 电力负荷预测 | 基于LSTM、TCN的电力负荷预测(Python) 源码设计 #------------------...

Java+SpringBoot实习管理系统探秘
✍✍计算机编程指导师 ⭐⭐个人介绍:自己非常喜欢研究技术问题!专业做Java、Python、微信小程序、安卓、大数据、爬虫、Golang、大屏等实战项目。 ⛽⛽实战项目:有源码或者技术上的问题欢迎在评论区一起讨论交流! ⚡⚡ Java实战 |…...
c入门第十六篇——学生成绩管理系统
师弟:“师兄,我最近构建了一个学生成绩管理系统,有空试用一下么?” 我:“好啊!” 一个简单的学生成绩管理系统,基本功能包括:添加学生信息、显示所有学生信息、按学号查找学生信息、…...

大文件上传如何做断点续传?
文章目录 一、是什么分片上传断点续传 二、实现思路三、使用场景小结 参考文献 一、是什么 不管怎样简单的需求,在量级达到一定层次时,都会变得异常复杂 文件上传简单,文件变大就复杂 上传大文件时,以下几个变量会影响我们的用…...

SpringCloud-Eureka原理分析
Eureka是Netflix开源的一款用于实现服务注册与发现的工具。在微服务架构中,服务的动态注册和发现是必不可少的组成部分,而Eureka正是为了解决这一问题而诞生的。 一、为何需要Eureka 在微服务架构中,服务之间的协同合作和高效通信是至关重要…...

LeetCode周赛——384
1.修改矩阵(模拟) class Solution { public:vector<vector<int>> modifiedMatrix(vector<vector<int>>& matrix) {int n matrix.size();int m matrix[0].size();vector<int> ans(m);for(int i 0; i < m; i)for(…...

C#,巴都万数列(Padonve Number)的算法与源代码
1 巴都万数列(Padovan Sequence) 巴都万数列(Padovan Sequence)是一个整数数列。 首数个值为1, 1, 1, 2, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 12, 16, 21, 28, 37 ... 此数列以建筑师理察巴都万命名,他的论文Dom(1994年&a…...

SpringBoot-17-MyBatis动态SQL标签之常用标签
文章目录 1 代码1.1 实体User.java1.2 接口UserMapper.java1.3 映射UserMapper.xml1.3.1 标签if1.3.2 标签if和where1.3.3 标签choose和when和otherwise1.4 UserController.java2 常用动态SQL标签2.1 标签set2.1.1 UserMapper.java2.1.2 UserMapper.xml2.1.3 UserController.ja…...
[2025CVPR]DeepVideo-R1:基于难度感知回归GRPO的视频强化微调框架详解
突破视频大语言模型推理瓶颈,在多个视频基准上实现SOTA性能 一、核心问题与创新亮点 1.1 GRPO在视频任务中的两大挑战 安全措施依赖问题 GRPO使用min和clip函数限制策略更新幅度,导致: 梯度抑制:当新旧策略差异过大时梯度消失收敛困难:策略无法充分优化# 传统GRPO的梯…...
渲染学进阶内容——模型
最近在写模组的时候发现渲染器里面离不开模型的定义,在渲染的第二篇文章中简单的讲解了一下关于模型部分的内容,其实不管是方块还是方块实体,都离不开模型的内容 🧱 一、CubeListBuilder 功能解析 CubeListBuilder 是 Minecraft Java 版模型系统的核心构建器,用于动态创…...

c#开发AI模型对话
AI模型 前面已经介绍了一般AI模型本地部署,直接调用现成的模型数据。这里主要讲述讲接口集成到我们自己的程序中使用方式。 微软提供了ML.NET来开发和使用AI模型,但是目前国内可能使用不多,至少实践例子很少看见。开发训练模型就不介绍了&am…...

(转)什么是DockerCompose?它有什么作用?
一、什么是DockerCompose? DockerCompose可以基于Compose文件帮我们快速的部署分布式应用,而无需手动一个个创建和运行容器。 Compose文件是一个文本文件,通过指令定义集群中的每个容器如何运行。 DockerCompose就是把DockerFile转换成指令去运行。 …...

pikachu靶场通关笔记22-1 SQL注入05-1-insert注入(报错法)
目录 一、SQL注入 二、insert注入 三、报错型注入 四、updatexml函数 五、源码审计 六、insert渗透实战 1、渗透准备 2、获取数据库名database 3、获取表名table 4、获取列名column 5、获取字段 本系列为通过《pikachu靶场通关笔记》的SQL注入关卡(共10关࿰…...
站群服务器的应用场景都有哪些?
站群服务器主要是为了多个网站的托管和管理所设计的,可以通过集中管理和高效资源的分配,来支持多个独立的网站同时运行,让每一个网站都可以分配到独立的IP地址,避免出现IP关联的风险,用户还可以通过控制面板进行管理功…...
怎么让Comfyui导出的图像不包含工作流信息,
为了数据安全,让Comfyui导出的图像不包含工作流信息,导出的图像就不会拖到comfyui中加载出来工作流。 ComfyUI的目录下node.py 直接移除 pnginfo(推荐) 在 save_images 方法中,删除或注释掉所有与 metadata …...
鸿蒙(HarmonyOS5)实现跳一跳小游戏
下面我将介绍如何使用鸿蒙的ArkUI框架,实现一个简单的跳一跳小游戏。 1. 项目结构 src/main/ets/ ├── MainAbility │ ├── pages │ │ ├── Index.ets // 主页面 │ │ └── GamePage.ets // 游戏页面 │ └── model │ …...

企业大模型服务合规指南:深度解析备案与登记制度
伴随AI技术的爆炸式发展,尤其是大模型(LLM)在各行各业的深度应用和整合,企业利用AI技术提升效率、创新服务的步伐不断加快。无论是像DeepSeek这样的前沿技术提供者,还是积极拥抱AI转型的传统企业,在面向公众…...