基于FPGA的異步串行總線設計

2 異步串行總線傳輸協(xié)議
根據(jù)系統(tǒng)對上下位機指令響應時間要求，自定義了異步串行總線的傳輸速率和傳輸協(xié)議。因為本協(xié)議為異步串行傳輸協(xié)議，所以在每包數(shù)據(jù)的前面增加了1．5bit的起始位，在每包數(shù)據(jù)的后面增加了1bit的數(shù)據(jù)停止位作為一包數(shù)據(jù)的開始標志和結(jié)束標志。為提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性，在發(fā)送起始位之后和信息數(shù)據(jù)結(jié)束之前分別增加了8bit題頭和題尾，用于數(shù)據(jù)接收方信息同步和數(shù)據(jù)識別；如果接收方收到的題頭或者題尾任意一個有誤，就判本包數(shù)據(jù)傳輸有誤。并且在本包數(shù)據(jù)末端增加了CRC-8校驗碼，對發(fā)送的整個串行碼流進行校驗。具體傳輸協(xié)議如下：
(1)串行傳輸格式：
起始位→題頭→命令字→信息→題尾→CRC8→停止位；
(2)傳輸速率：40MHz；
(3)起始位：0(1．5bit)
(4)題頭：10100101；
(5)命令字：B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0：B0為讀寫控制位(0讀，1寫)；B1為數(shù)據(jù)LSB和MSB傳輸標志位(0為LSB先出，1為MSB先出)；B5B4 B3B2為訪問地址(0000自檢狀態(tài)寄存器，0001控制狀態(tài)寄存器，1110錯誤重發(fā)請求標志寄存器，1111裝置ID軟件版本寄存器，其它根據(jù)實際需求任意擴展定義)；B7B6為傳輸數(shù)據(jù)長度(00為0個8bit數(shù)據(jù)長度，01為1個8bit數(shù)據(jù)長度，10為2個8bit數(shù)據(jù)長度，11為3個8 bit數(shù)據(jù)長度)等。
(6)信息：長度為8bit的整數(shù)倍；
(7)題尾：01011010；
(8)CRC校驗多項式：CRC8=X8+X7+X6+X4+X2+1；
(9)停止位：1(1bit)；
(10)無數(shù)據(jù)時為高電平。讀操作時后面的數(shù)據(jù)長度為0；不夠8bit的，空位默認為“0”。