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一、实验目的
1、了解串口通信的基本原理；
2、掌握锁相环的基本原理和使用方法；
3、掌握起始位和停止位的含义及实现方法；
4、掌握VHDL 状态机的基本使用方法；
5、掌握基本的接口设计和调试技巧；
串口通信是以字节为单位，按位传输数据和接收数据的。
先看一下发送数据：串行线缆的两端事先约定好串行传输的参数（传输速度、传输格式等），之后进行传输，①当没有数据传输的时候，发送端向数据线上发送“ 1” ；②当要传输数据时，发送端先发送一个“ 0”来表示要传输数据了，这样当接收端检测到“ 0”便可以知道有数据到来了；③开始传输后，数据以约定的速度和格式传输；④ 每次传输完成一个字节之后，都在其后发送一个停止位“ 1”。这样，发送数据就结束了。
再来看接收数据，初始状态是等待状态，接收的一直是“ 1”，当检测到0 时进入检验状态，在检验状态下如果再检测到0（一般采用过采样）则进入接收数据状态， 当接收完8 位比特数后判断是否有停止位， 如果有则此字节接收结束，重新进入等待状态准备接受下一字节。
锁相环是以锁定输入载波信号的相位为目标的一种载波环实现形式。它由三部分组成：鉴相器（ PD）、环路滤波器（ LPF）和压控振荡器（ VCO）。如上图。锁相环的工作原理： 压控振荡器的输出经过采集并分频， 后与基准信号同时输入鉴相器。鉴相器通过比较上述两个信号的相位差， 输出结果通过环路滤波器，滤除噪声和高频分量， 然后输出一个直流脉冲电压， 用它来控制VCO，使它的频率改变，使 lim p c t 0。经过较短时间后， VCO 的输出稳定于某一值。环路一旦进入锁定状态后， 压控振荡器的输出信号与环路的输入信号（参考信号） 相位时刻保持一致。
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