UART通信協(xié)議及SoC仿真
什么是全雙工？什么是半雙工？
全雙工：同一時(shí)刻，兩個(gè)設(shè)備都在收發(fā)數(shù)據(jù)，比如SPI。注意QSPI是半雙工，因?yàn)?根線只能同時(shí)收或者發(fā)。
半雙工：兩設(shè)備間可以收發(fā)數(shù)據(jù)，但只能收完再發(fā)或發(fā)完再收。
單工：任何時(shí)刻只能進(jìn)行一個(gè)方向的通訊，且固定一方為發(fā)送設(shè)備，一方為接收設(shè)備。
串口通信協(xié)議
空閑位：不通信時(shí)，TX & RX是邏輯“1”狀態(tài)，表示當(dāng)前線路無(wú)數(shù)據(jù)傳輸。
起始位：發(fā)送“0”，表示傳輸開(kāi)始。
數(shù)據(jù)位：起始位之后，數(shù)據(jù)位的個(gè)數(shù)可以是5、6、7、8等，一般是8bit，采用ASCII碼。從最低位開(kāi)始傳送，根據(jù)波特率在數(shù)據(jù)bit穩(wěn)定的中間位置采樣。
奇偶校驗(yàn)位：數(shù)據(jù)位加上這一位后，使得“1”的位數(shù)為偶數(shù)，則為偶校驗(yàn)，使得“1”的位數(shù)為奇數(shù)則為奇校驗(yàn)，以次來(lái)校驗(yàn)數(shù)據(jù)傳送的正確性。
比如一個(gè) 8 位長(zhǎng)的有效數(shù)據(jù)為：10100101，此時(shí)總共有 4 個(gè)“ 1”，
為達(dá)到奇校驗(yàn)效果，校驗(yàn)位應(yīng)為“ 1”，即有效數(shù)據(jù)和校驗(yàn)位中“ 1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)。
為達(dá)到偶校驗(yàn)效果，校驗(yàn)位應(yīng)為“ 0”，即有效數(shù)據(jù)和校驗(yàn)位中“ 1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù)。
注意，UART校驗(yàn)方法有：奇校驗(yàn)(odd)、偶校驗(yàn)(even)、0校驗(yàn)(space)、0校驗(yàn)(mark)、無(wú)校驗(yàn)(noparity)，為了提高實(shí)際帶寬，一般可省去校驗(yàn)位，即選擇無(wú)校驗(yàn)，思考下為什么？
0 校驗(yàn)是不管有效數(shù)據(jù)是什么，校驗(yàn)位固定為“ 0”。1 校驗(yàn)是校驗(yàn)位固定為“ 1”。
無(wú)校驗(yàn)就是數(shù)據(jù)包中不包含校驗(yàn)位。
停止位：一個(gè)字符數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕Y(jié)束標(biāo)志，可以是1位、1.5位、2位的高電平。停止位不僅表示傳輸?shù)慕Y(jié)束，并且可提供校正時(shí)鐘同步。停止位的位數(shù)越多，時(shí)鐘容忍程度越大，但有效帶寬就越小。
波特率
數(shù)據(jù)傳輸速率使用波特率來(lái)表示。單位bps（bits per second），常見(jiàn)的波特率9600bps、19200bps、115200bps等，如果串口波特率設(shè)置為9600bps，那么傳輸1bit數(shù)據(jù)需要的時(shí)間是1/9600≈104.2us。
帶上校驗(yàn)位，傳送一個(gè)字符數(shù)據(jù)實(shí)際是11個(gè)比特（1bit開(kāi)始位、8bit數(shù)據(jù)位、1bit校驗(yàn)位、1bit停止位），有效的傳輸速率實(shí)際為9600*8/11= 6982bps。
不帶校驗(yàn)位，傳送一個(gè)字符數(shù)據(jù)實(shí)際是10個(gè)比特（1bit開(kāi)始位、8bit數(shù)據(jù)位、1bit停止位），有效的傳輸速率實(shí)際為9600*8/10=7680bps。
這就是為何不傳校驗(yàn)位，可以提高一點(diǎn)帶寬，也就是所謂的開(kāi)銷。
以小編設(shè)計(jì)的RISC-V SoC為例，仿真UART：
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