UART（通用异步收发传输器）是一种广泛用于电子设备中的串行通信接口，它允许设备之间进行全双工通信，即数据可以同时在两个方向上传输。在FPGA（现场可编程门阵列）中实现UART，可以利用Verilog这种硬件描述语言来编写逻辑设计。FPGA RS232项目主要是为了在FPGA芯片上实现符合RS232标准的UART接口，以实现与外部设备如微处理器、计算机等通过串行通信连接。
UART的核心在于其帧结构，通常包括起始位、数据位（通常是8位）、奇偶校验位（可选）和停止位。在Verilog中实现UART，我们需要定义以下关键模块：
1. **时钟分频器**：UART通常工作在较低的波特率，这可能远低于FPGA的系统时钟。因此，需要一个分频器来产生适当的波特率时钟信号。
2. **接收器（Receiver）**：接收来自RS232接口的串行数据并将其转换为并行形式。这个过程涉及到位同步、数据采样和错误检测。接收器需要在正确的时钟边缘捕获数据，并根据起始位、数据位、校验位和停止位进行解析。
3. **发送器（Transmitter）**：将并行数据转换为串行流，按照UART的帧格式发送出去。发送器需要控制数据的输出时机，确保数据在正确的时钟周期被发送。
4. **奇偶校验生成与检查**：如果配置了奇偶校验，发送端需要根据数据计算并添加校验位，接收端则需要验证接收到的校验位是否正确。
5. **控制逻辑**：管理UART的状态，包括空闲、接收中、发送中等状态，以及握手信号如RTS（请求发送）和CTS（清除发送）的处理。
6. **接口适配**：因为RS232标准通常使用负逻辑（-12V至-3V表示逻辑1，+3V至+12V表示逻辑0），所以FPGA内部的数字电路需要进行电平转换。
在"UART.v"文件中，我们可以预期找到上述各个模块的Verilog代码实现。每个模块都会用到Verilog的结构化编程元素，如always块来定义时序逻辑，assign语句来定义组合逻辑，以及reg和wire类型的变量来存储和传递数据。
在实际应用中，我们还需要考虑中断处理、错误处理和流量控制等高级功能。例如，当接收缓冲区满或空时，需要通知CPU；或者在发送过程中检测到错误，及时停止发送并通知上层软件。
FPGA RS232项目结合Verilog实现的UART，是数字系统设计中一个基础但重要的部分。它涉及到串行通信的基本原理、Verilog语言的应用以及FPGA的硬件设计，对于理解和开发嵌入式系统有着深远的意义。
