在电子设计领域，FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，它允许用户根据需求自定义硬件电路。UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是通用异步收发传输器，是串行通信接口的一种，广泛应用于各种设备间的数据传输。在FPGA上实现UART功能，可以实现设备间的高速、低功耗通信，适用于各种嵌入式系统。
标题“src_fpga_uart_”暗示我们正在讨论一个FPGA项目，该项目的核心是实现UART功能。下面将详细介绍这个过程中涉及的关键知识点。
1. **UART原理**：
UART是一种串行通信协议，它通过一对线（TX和RX）实现双向通信。数据以位为单位发送，通常包含起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。UART的速度由波特率决定，可以通过设置波特率发生器来调整通信速率。
2. **FPGA中的UART实现**：
在FPGA中实现UART，需要构建一个包含以下模块的系统：
- **UART接收器（UART Rx）**：负责从UART总线接收数据，检测起始位，读取数据位，并对奇偶校验位进行检查。文件"uart_rx.v"可能包含了实现这一部分的代码。
- **UART发送器（UART Tx）**：负责将内部数据转换为UART格式并发送出去。文件"uart_tx.v"可能包含了实现这一部分的代码。
- **波特率发生器**：生成精确的时钟信号，用于控制UART的发送和接收速率。这通常是通过分频器实现的，可以根据需要配置为不同的波特率。
- **FIFO缓冲区**：在高速通信中，为了防止数据丢失，通常会在发送和接收端使用FIFO（先进先出）缓冲区，以存储待发送或接收到的数据。
3. **UART测试**：
文件"uart_test.v"可能是用来测试整个UART系统的模块，它可以模拟发送和接收数据，验证UART接口的功能是否正常。测试可能包括发送不同长度的数据包，检查接收端是否能正确解码，以及波特率是否准确。
4. **VHDL/Verilog语言**：
FPGA设计通常使用硬件描述语言（HDL），如VHDL或Verilog，来编写逻辑电路的描述。上述的.v文件表明它们是用Verilog编写的，这是一种常用的HDL，用于描述数字系统的结构和行为。
5. **综合与仿真**：
实现FPGA设计的步骤包括编写源代码，使用综合工具（如Xilinx Vivado或Intel Quartus Prime）将高级语言转化为门级逻辑，然后进行仿真验证（如ModelSim或ISim）确保设计的正确性。
6. **下载与调试**：
经过验证无误后，设计会被编程到FPGA芯片中。使用JTAG或SPI接口进行下载，并通过硬件接口（如串口终端）进行实际操作和调试，确保UART在实际环境中能够正常工作。
实现"src_fpga_uart_"项目涉及了UART通信协议的理解、FPGA设计、硬件描述语言编程、综合、仿真以及硬件调试等多个关键环节。每个环节都需要扎实的理论基础和实践经验，确保最终实现的UART功能稳定可靠。
