SoC 보고서 - 2.비동기통신(UART)

소개글

VHDL로 비동기통신(UART)를 구현하고 시뮬레이션한 내용입니다.

목차

1. 배경이론
A. 통신의 종류 및 특징
B. UART
C. 설계

2. 소스코드 및 코드 설명
A. uart_tx
B. uart_rx
C. tb_uart

3. 시뮬레이션 결과 및 설명
A. tb_uart 시뮬레이션
B. uart_tx 시뮬레이션
C. uart_rx 시뮬레이션
D. data_latch 시뮬레이션
E. 여러 데이터 전송 시뮬레이션

4. 실습보드 적용 결과
A. uart_tx
B. uart_rx
C. uart_echo back

5. 실습소감

본문내용

A. 통신의 종류 및 특징
통신은 방법에 따라 여러가지로 나눌 수 있다. 전송 방식으로 나눈다면 동기 통신과 비동기 통신 방법이 있고, 전송 선 연결 방식에 따라 나누면 직렬 통신과 병렬 통신으로 구분할 수 있다.
동기 통신은 통신의 송수신기에 해당하는 두 대상의 동기를 맞춰서 통신하는 것을 뜻한다. 보통 동기는 클록 신호로 맞춘다. 데이터 외에 동기 신호도 송수신 해야 하므로 선로가 하나 더 필요하다는 단점이 있지만, 비동기식에 비해 전송 효율이 높다는 장점이 있다. 비동기 통신은 두 대상의 동기를 맞추지 않고 통신하는 방법이다. 통신 대상마다 동작 속도, 클록 수 등이 다르기 때문에 원활한 송수신을 위해서는 사전에 전송 속도를 정의하는 등 프로토콜을 정해야 한다.
직렬 통신은 두 통신 매체의 데이터 전송선을 1개로 하는 것을 뜻한다. 여러 데이터를 보내야 할 경우에는 순차적으로 데이터를 하나씩 전송한다. 병렬 통신에 비해 전송속도가 느리다는 단점이 있지만, 선이 적기 때문에 제품을 만들 때 비용이 저렴하다. 또 장거리 연결이 가능하다. 병렬 연결과 달리 높은 클럭 주파수를 사용할 수 있기 때문에 속도가 느리다는 단점을 상쇄할 수도 있다. 병렬 연결은 여러 개의 전송선을 사용해서 보내고자하는 데이터를 한 번에 보내는 연결 방식을 뜻한다. 선을 많이 사용하기 때문에 제품의 크기가 커지고 비싸지는 다는 단점이 있지만, 빠르게 데이터를 전송할 수 있다. 하지만 선이 병렬로 연결돼 있을 경우 서로 간섭이 일어나서 장거리 연결이나 빠른 클럭을 사용하는 경우에는 부적합하다.

B. UART(Universal asynchronous receiver/transmitter)
i. 통신 방식
UART/USART는 직렬 통신 방식의 일종으로 비동기 모드일 경우는 UART 동기 모드로 사용하면 USART라 한다. 비동기 모드는 시작 비트와 정지 비트를 통해 데이터의 동기화가 이루어진다.

참고 자료

없음