FPGA视角–低速串口（UART）
这是个啥？
UART，只有一根数据通信线，没有伴随时钟线，属于异步通信。这类接口的衍生诸如：RS232、RS422、RS485、SPI等。数据交互时，一般做一收一发，通过固定频率的高低电平的变换，传递数据。这里只说明其逻辑特性，硬件特性不做说明。
波特率
用于描述UART的通信速率，单位bps，以最常见的9600bps来说，即每秒传输9600bit，也就是每1bit的时间就是1/9600秒=104.1667，约104us。通过计数器搭建时钟模型，输出周期为104us的时钟，在该时钟内传输的一个时钟周期的电平数据，0或者1，其波特率即为9600bps。
UART基本结构
下图中间部分为UART数据线为其基本结构，上方的时钟线用于理解数据线中传输的数据于Bit之间的关系。每个时钟周期产生一个传输的bit位，且该时钟为当前波特率下产生的逻辑内部的时钟。
起始位
数据传输起始的标志，一般由一个bit位构成。UART的数据线空闲时，保持高电平，当数据线由高到底变化，即1→0，代表数据传输开始。
数据部分
在起始位结束后执行传输动作，一般由8个bit构成，即字节传输，用户可根据实际需求修改传输长度。
奇偶校验位
校验位在数据位之后，其存在依据于用户需求。
奇校验：如果以二进制数据中1的个数是奇数为依据，则是奇校验；
如果给定一组数据位中 1 的个数是偶数，那么奇校验位就置为 1，使得总的 1 的个数保持奇数不变。
偶校验：如果以二进制数据中1的个数是偶数为依据，则是偶校验；
如果给定一组数据位中 1 的个数是奇数，那么偶校验位就置为 1，使得总的 1 的个数保持偶数不变。
| 数据（1的个数） | 奇校验（奇校验结果） |
|---|---|
| 0000 0111（3） | 0000 0111 0 |
| 1110 0010 （4） | 1110 0010 1 |
停止位
数据传输结束的标志，一般由一个bit位构成，依据用户需求，可选配为1、1.5、2bit。数据传输结束时，该bit位置为高电平。