Оптимизация функциональной схемы передатчика/приемника по интерфейсу RS-232

В статье раскрываются методы по улучшению качества связи информационного взаимодействия между устройствами через интерфейс передачи данных RS-232, путем добавления логики HDL, с использованием языка описания оборудования System Verilog. Подробно описан сам последовательный интерфейс, принцип его работы, структура посылки данных, способы подключения с указанием назначения выводов сигнала, пример передачи сообщения с использованием указанного интерфейса в графическом представлении. Приводится результат тестирования доработанной версии приемника, в среде ModelSim, с использованием метода множественной выборки для захвата данных с линии передачи, проверки ложного сигнала, информирующего о начале передачи посылки, поскольку передача в интерфейсе RS-232 осуществляется без синхронизирующего тактирования. Экспериментально было выявлено в каком промежутке времени установления уровня сигнала лучше всего захватывать данные. Приведена доработка модулей приемника и передатчика, путем добавления переменной сброса, которая играет роль счетчика цикла работы приема/отправления сообщения. Также объясняется почему скорость передачи 115200 бит в секунду пользуется популярностью среди выпускаемого промышленного и лабораторного оборудования. Расписан метод получения значения делителя, чтобы установить специализированную скорость передачи информации по последовательному интерфейсу, и настройка микросхемы UART с использованием конфигурационных регистров.

1. Ронжин И. В., Макарова А. В. Реализация универсального асинхронного приемопередатчика на кристалле программируемой логической интегральной схемы // Политехнический молодежный журнал. 2018. 4. 1-7. DOI: 10.18698/2541-8009-2018-04-295

2. Иванов Ю. И., Югай В. Я. Интерфейсы средств автоматизации: учебное пособие. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2005. 252 c.

3. Магда Ю. С. Компьютер в домашней лаборатории: практическое руководство. Москва: ДМК Пресс, 2008. 200 с.

4. Магда Ю. С. Программирование последовательных интерфейсов. Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2009. 304 с.

5. Барабанов А. В. Проектирование цифровых устройств на языках VHDL и Verilog: учебное пособие. Воронеж: Воронежский государственный технический университет, 2015. 167 с.

6. Гребенников А. HDL-реализация асинхронного приёмопередатчика // Современная электроника. 2011. 4. 70-73.