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通用异步串行接口（Universal Asynchronous Receiver Transmitter，UART）
在通信、控制等领域得到了广泛应用。根据UART 接口特点和应用需求，以提
高VHDL 设计的稳定性和降低功耗为目标，本文讨论了UART 接口中时钟域划
分、时钟分频、亚稳态、同步FIFO 设计等问题和解决方案。
关键词：通用异步串行接口 VHDL 亚稳态 现场可编程逻辑阵列
FPGA 从实现粘合逻辑逐步发展成为设计平台的核心，在电子、通信以及航
空航天等领域得到了广泛应用。本人最近实现的中频软件无线电硬件平台，就以
FPGA 为核心，实现上变频、下变频等中频数字信号处理，并且构成A/D/A、DSP
和ARM 模块之间的通信中心。这种以FPGA 为核心的架构使得硬件平台结构灵
活，具有可重构性，为软件无线电的各种算法分配方案提供了有力支撑。
除了和 TMS320C6416 之间的数据流采用EMIF 接口外，FPGA 的其它接口
均采用UART。为了软件开发和移植的便利，UART 设计要做到兼容ST16C550
的功能。稳定可靠则是作为软件无线电硬件平台关键接口的基本要求。考虑到嵌
入式系统的特点，在设计中应尽量降低功耗。本文围绕这些目标，介绍了在UART
实用化设计中所遇到的一些重要问题、解决方案以及最终结果。
在通信、控制等领域得到了广泛应用。根据UART 接口特点和应用需求，以提
高VHDL 设计的稳定性和降低功耗为目标，本文讨论了UART 接口中时钟域划
分、时钟分频、亚稳态、同步FIFO 设计等问题和解决方案。
关键词：通用异步串行接口 VHDL 亚稳态 现场可编程逻辑阵列
FPGA 从实现粘合逻辑逐步发展成为设计平台的核心，在电子、通信以及航
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均采用UART。为了软件开发和移植的便利，UART 设计要做到兼容ST16C550
的功能。稳定可靠则是作为软件无线电硬件平台关键接口的基本要求。考虑到嵌
入式系统的特点，在设计中应尽量降低功耗。本文围绕这些目标，介绍了在UART
实用化设计中所遇到的一些重要问题、解决方案以及最终结果。
vhdl
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