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一，UART
2，UART工作原理
发送数据：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），一帧数据发送结束。
接受原理：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
为了能保证数据传输的正确性，UART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，取中间的采样值，以保证采样不会滑码或误码。一般UART一帧的数据位数为8，这样即使每个数据有一个时钟的误差，接收端也能正确地采样到数据
3、UART波特率发生器
波特率是衡量数据传输速率的指标，表示每秒传送数据的字符数，单位为Baud。UART的接收和发送是按照相同的波特率进行收发的。波特率发生器产生的时钟频率不是波特率时钟频率，而是波特率时钟频率的16倍，目的是为在接收时进行精确地采样，以提取出异步的串行数据。根据给定的晶振时钟和要求的波特率，可以算出波特率分频计数值。
二，verilog设计
1， 顶层模块
2,接受模块uart_rcv
状态转换图
检测数据下降沿，线路有数据传输
通过data_bit_cnt计数，实现对输入的串行数据进行并行转换
判断奇偶校验位是否正确
只要判断接受数据与^rcv_data_reg是否相同
注：^a操作就是将a中的每一位按位逐一进行异或，例如a=4‘b1010，则b=1^0^1^0=0，由此可以判断a中为1的位数是奇数还是偶数
简易波特率发生模块
3,发送模块uart_xmt
发送完奇偶校验位后需要拉高数据线
串并转换
基本原理与发送模块类似
4，控制模块uart_ctl
// 地址对应寄存器
0:{ctl_rst,xmt_rst,rcv_rst} 地址0可读可写，复位信号
1:clk_div_ctl 地址1可读可写，时钟分频系数
2:xmt_data 地址2可写，发送数据缓存器
3: xmt_en 不可读，不可写，发送使能信号
4: rcv_data 地址4，可读，接受数据缓存器
5: {6‘b0,int_rcv,rcv_error} 地址5，可读，接受中断，奇偶校验位错误信号
6: {7‘b0,int_xmt} 地址6，可读，发送中断位
中断信号发送给微机
5，测试模块testbench
测试向量用了task任务，通过对比发送的数据和接受的数据，自动反馈是否产生错误
仿真cpu双向io口
写任务
读任务
6，modelsim仿真结果
附：源程序uart_rcv.v
Uart_xmt.v
Uart_ctl.v
Uart_system
Testbench
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原文地址：http://www.cnblogs.com/love-Jessica/p/4952468.html
