D16750:带有FIFO的可配置UART

DCD LogoD16750是一个通用异步接收器/发送器(UART)的软核,功能等同于TL16C750。D16750允许两种串行传输模式:UART模式和FIFO模式。在FIFO模式下,内部FIFO被激活,允许64个字节(在RCVR FIFO中每个字节外加3位出错数据)被存储到接收和发送方向。当从外设或一个调制解调器接收到数据字符,D16750执行串-并转换,并且当从CPU接收到数据字符时,执行并-串转换。CPU可以在工作状态下随时读取UART的所有状态。状态信息报告包括UART正在执行的传输操作的类型和条件,以及任何错误条件(奇偶校验、超限、成帧或中止中断)​​。D16750包括一个可编程的波特率产生器,它能够将时序基准时钟输入除以一个从1到(216 -1)的除数,并产生一个16 x时钟用于驱动内部发送器逻辑。还提供包括使用这个16 x时钟来驱动接收器逻辑。D16750拥有完整的调制解调器控制能力,以及一个处理器中断系统。中断可以通过编程实现用户的要求,最大限度地减少处理通信链路所需进行的计算。

在FIFO模式下,有一个可选的自动流程控制功能,通过RTS输出和CTS输入信号自动控制串行数据流,可以显著减少软件负载过重并且提高系统的效率。

独立的BAUD CLK信号能够实现精确的传输速度设置,而UART内部逻辑则使用CPU时钟频率。

支持两种DMA模式:单字节传输和多字节传输。这些模式使得UART可以连接到更高性能的DMA单元,可以在CPU周期之间进行交叉传输或执行多个字节的传输。

配置功能允许用户在综合过程中启用或禁用调制解调器控制逻辑和FIFO的控制逻辑,或改变FIFO的大小。因此,在资源受限的应用并且UART仅工作在16450模式,禁用调制解调器控制和FIFO可节省约50%的逻辑资源。

该IP核非常适用于那些UART核和微控制器使用相同的时钟信号,并且使用同一块ASIC或FPGA芯片的应用,也适用于独立的实现,其中几个UART要求在一块芯片中实现,并且由一些片外器件驱动。通过减少整个系统中时钟树的数量,通用接口D16750核的实现和验证变得非常简单。

Features

  • Software compatible with 16450, 16550 and 16750 UARTs
  • Configuration capability
  • Separate configurable BAUD clock line
  • Two modes of operation: UART mode and FIFO mode
  • Majority Voting Logic
  • In the FIFO mode transmitter and receiver are each buffered with 16 byte or 64 byte FIFO to reduce the number of interrupts presented to the CPU
  • Optional FIFO size extension to 128, 256 or 512 Bytes
  • Adds or deletes standard asynchronous communication bits (start, stop, and parity) to or from the serial data
  • In UART mode receiver and transmitter are double buffered to eliminate a need for precise synchronization between the CPU and serial data
  • Independently controlled transmit, receive, line status, and data set interrupts
  • False start bit detection
  • 16 bit programmable baud generator
  • MODEM control functions (CTS, RTS, DSR, DTR, RI, and DCD)
  • Programmable automatic Hardware Flow Control logic through Auto-RTS and Auto-CTS
  • Fully programmable serial-interface characteristics:
    • 5-, 6-, 7-, or 8-bit characters
    • Even, odd, or no-parity bit generation and
      detection
    • 1-, 1.5-, or 2-stop bit generation
    • Baud generation
  • Complete status reporting capabilities
  • Line break generation and detection.
  • Internal diagnostic capabilities:
    • Loop-back controls for communications link
      fault isolation
    • Break, parity, overrun, framing error
      simulation
  • Two DMA Modes allows single and multitransfer
  • Technology independent HDL Source Code
  • Full prioritized interrupt system controls
  • Fully synthesizable static design with no internal tri-state buffers

Applications

  • Serial Data communications applications
  • Modem interface

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Block Diagram

性能和大小

器件 速度级 LUTs/PFUs Fmax
SC -7 726/245 214 MHz
ECP2 -7 693/245 172 MHz
ECP2M -7 693/245 172 MHz
XP -5 792/253 107 MHz
XP2 -7 480/240 126 MHz
ECP -5 792/253 127 MHz
EC -5 792/253 134 MHz
ORCA 4 -3 413/92 72 MHz
ORCA 3 -7 388/84 47 MHz

订购信息

该IP核由DCD销售并提供支持,请通过support@dcd.pl联系DCD或访问www.dcd.pl获取更多信息。

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DCD: D16750: Configurable UART with FIFO
2.11 6/22/2007 PDF 183.5 KB