Verilog是一種流行的硬件描述語言，他是由工業(yè)界開發(fā)的，1984年，Verilog作為一種私用的硬件描述語言，由Gateway Design Automation公司給出，1988年，Synopsis公司為Verilog開發(fā)了綜合工具。1995年，Verilog成為IEEE的一個標準。Verilog 適合算法級，寄存器級，邏輯級，門級和版圖級等各個層次的設(shè)計和描述。

　　Verilog的語法是基于C語言的。由于是基于C語言，所以它更容易掌握。本設(shè)計中采用Verilog語言進行設(shè)計。

　　2、設(shè)計工具簡介

　　本次設(shè)計是基于Altera公司的QuartusII軟件。

　　Quartus II 是Altera公司的綜合性PLD開發(fā)軟件，支持原理圖、VHDL、VerilogHDL以及AHDL（Altera Hardware Description Language）等多種設(shè)計輸入形式，內(nèi)嵌自有的綜合器以及仿真器，可以完成從設(shè)計輸入到硬件配置的完整PLD設(shè)計流程。

　　QuartusII支持Altera的IP核，包含了LPM/MegaFuction宏功能模塊庫，使用它，可以簡化設(shè)計的復(fù)雜性，加快設(shè)計速度。QuartusII平臺支持一個工作組環(huán)境下的設(shè)計要求，其中包括支持基于Internet的協(xié)作設(shè)計。此外，QuartusII通過和DSP Builder工具與Matlab/SIMULINK相結(jié)合，可以方便地實現(xiàn)各種DSP應(yīng)用系統(tǒng)；支持Altera的片上可編程系統(tǒng)開發(fā)，集系統(tǒng)級設(shè)計、嵌入式軟件設(shè)計、可編程邏輯設(shè)計于一體，是一種綜性的開發(fā)平臺。

　　3、設(shè)計方案：

　　利用實驗箱上的MAX232芯片控制通過適當分頻（分頻的目的是為了達到要求的波特率，控制數(shù)據(jù)傳輸速率）的串行輸入信號，并將其轉(zhuǎn)換為并行信號并通過實驗箱上的數(shù)碼管的后兩位顯示從計算機中傳輸出來的16進制數(shù)。例如在計算機端輸入（FF）則會在試驗箱上看到（000000FF）的顯示圖示。

　　4、基本原理：

　　RS-323C標準是美國EIA（電子工業(yè)聯(lián)合會）與BELL等公司一起開發(fā)的1969年公布的通信協(xié)議。它適合于數(shù)據(jù)傳輸速率在0～20000b/s范圍內(nèi)的通信。這個標準對串行通信接口的有關(guān)問題，如信號線功能、電器特性都作了明確規(guī)定。

　　EIA-RS-232C中+3V~+15V之間的電平為‘0’，-3V~-15V的電平為‘1’；與TTL以高低電平表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同。因此，為了能夠同計算機接口或終端的TTL器件連接，必須在EIA-RS-232C與TTL電路之間進行電平和邏輯關(guān)系的變換。實現(xiàn)這種變換的方法可用分立元件，也可用集成電路芯片。目前較為廣泛地使用集成電路轉(zhuǎn)換器件，如MC1488、SN75150芯片可完成TTL電平到EIA電平的轉(zhuǎn)換，而MC1489、SN75154可實現(xiàn)EIA電平到TTL電平的轉(zhuǎn)換。MAX232芯片可完成TTL←→EIA雙向電平轉(zhuǎn)換。

　　5、串口通信：

　　（1）什么是串口通信：

　　串口是計算機上一種非常通用設(shè)備通信的協(xié)議。大多數(shù)計算機包含兩個基于RS232的串口。串口同時也是儀器儀表設(shè)備通用的通信協(xié)議；很多GPIB兼容的設(shè)備也帶有RS-232口。同時，串口通信協(xié)議也可以用于獲取遠程采集設(shè)備的數(shù)據(jù)。串行接口（Serial port）又稱“串口”，主要用于串行式逐位數(shù)據(jù)傳輸。常見的有一般電腦應(yīng)用的RS-232（使用 25 針或 9 針連接器）和工業(yè)電腦應(yīng)用的半雙RS-485與全雙工RS-422。

　　（2）串口接口規(guī)格：

　　串行接口按電氣標準及協(xié)議來分，包括RS-232-C、RS-422、RS485、USB等。

　　RS-232-C、RS-422與RS-485標準只對接口的電氣特性做出規(guī)定，不涉及接插件、

　　電纜或協(xié)議。USB是近幾年發(fā)展起來的新型接口標準，主要應(yīng)用于高速數(shù)據(jù)傳輸

　　領(lǐng)域。

　　（3）串口通信原理：

　　串口通信的概念非常簡單，串口按位（bit）發(fā)送和接收字節(jié)。盡管比按字節(jié)（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根線發(fā)送數(shù)據(jù)的同時用另一根線接收數(shù)據(jù)。它很簡單并且能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離通信。比如IEEE488定義并行通行狀態(tài)時，規(guī)定設(shè)備線總長不得超過20米，并且任意兩個設(shè)備間的長度不得超過2米；而對于串口而言，長度可達1200米。典型地，串口用于ASCII碼字符的傳輸。通信使用3根線完成：（1）地線，（2）發(fā)送，（3）接收。由于串口通信是異步的，端口能夠在一根線上發(fā)送數(shù)據(jù)同時在另一根線上接收數(shù)據(jù)。其他線用于握手，但是不是必須的。