VHDL UART mehrere Vectoren übertragen

Hallo, guten Tag.
So werden bei mir die Daten vom DE1 übertragen. Es sind dann 6 Byte.

Gruss

1

library IEEE; 

2

use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; 

3

use IEEE.NUMERIC_STD.ALL; 

4

5

entity ram_array is

6

  Generic ( Quarz_Taktfrequenz : integer := 50000000;  

7

              Baudrate        : integer  := 9600 

8

          );      

9

  port(

10

    clk    : in  std_logic;

11

    sw     : in  std_logic_vector(1 downto 0);

12

    TXD    : out  STD_LOGIC 

13

    );

14

end ram_array;

15

16

architecture Behavioral of ram_array is

17

18

signal txstart : std_logic := '0';

19

signal txsr    : std_logic_vector  (9 downto 0) := "1111111111";  

20

signal txbitcnt : integer range 0 to 10 := 10;

21

signal txcnt    : integer range 0 to (Quarz_Taktfrequenz/Baudrate)-1;

22

23

signal TX_Start : STD_LOGIC :='0';

24

signal TX_Data  : STD_LOGIC_VECTOR (7 downto 0);

25

signal TX_Wert  : STD_LOGIC_VECTOR (7 downto 0);

26

signal TX_Busy  : STD_LOGIC :='0';

27

28

signal c : integer range 0 to 10000000 := 0; 

29

30

signal RomAddr: integer range 0 to 5 := 0; 

31

32

type Rom6 is array (0 to 5) of STD_LOGIC_VECTOR (7 downto 0);

33

  constant Speicher_rom : Rom6 := (

34

    "11111000", "01010101",

35

    "01001011", "01001111",

36

    "00011010", "10101010"

37

    );

38

39

begin

40

41

process

42

begin

43

  wait until rising_edge(clk);

44

    if (c<5000000 ) then        

45

      c <= c+1; 

46

      tx_start <= '0';

47

    elsif (romaddr < 6) and (sw(0)='1')then

48

      c <= 0;                  

49

      TX_Data <= std_logic_vector(Speicher_rom(RomAddr)); 

50

      RomAddr <= RomAddr +1;  

51

      tx_start <= '1';

52

    end if;

53

54

    if   (sw(1)='1') then   

55

      RomAddr <= 0;        

56

    end if;

57

end process;

58

59

process

60

begin

61

wait until rising_edge(clk);

62

  txstart <= TX_Start;

63

  if (TX_Start='1' and txstart='0') then 

64

     txcnt    <= 0;                      

65

     txbitcnt <= 0;                      

66

     txsr     <= '1' & TX_Data & '0';    

67

  else

68

     if(txcnt<(Quarz_Taktfrequenz/Baudrate)-1) then

69

        txcnt <= txcnt+1;

70

     else  

71

        if (txbitcnt<10) then

72

          txcnt    <= 0;

73

          txbitcnt <= txbitcnt+1;

74

          txsr     <= '1' & txsr(txsr'left downto 1);

75

        end if;

76

     end if;

77

  end if;    

78

end process;

79

TXD  <= txsr(0);

80

TX_Busy <= '1' when (TX_Start='1' or txbitcnt<10) else '0'; 

81

82

end Behavioral;

Hallo, vielleicht findest du auch mal eine Lösung mit "RX" um Daten in 
ein Array zu schreiben:

Type Ram128x8 is ARRAY (0 to 127) OF unsigned(7 downto 0);
signal speicher_ram : Ram128x8;

oder:

Type Ram128x8 is ARRAY (0 to 127) of STD_LOGIC_VECTOR (7 downto 0);
signal speicher_ram : Ram128x8;

Gruss

Anfäng schrieb:
> nur wie übergebe ich dann das Gesamtarray an TX_Data?
Gar nicht. Du musst ein Zeichen nach dem anderen übergeben und 
dazwischen warten, bis die vorige Übertragung fertig ist. Für dieses 
Warten ist eine FSM sinnvoll. Eigentlich läuft alles, was irgendwelche 
zeitlichen Abläufe darstellt ("nacheinander", "erst das, dann das", 
"solange", "während", "bis"...), in FPGAs über Zustandsautomaten.

Anfäng schrieb:
> Was realisierstu du auf deinem DE1 mit:
> sw     : in  std_logic_vector(1 downto 0);
Das ist ein zwei Bit breiter Eingangsvektor vom Typ std_logic. Das 
findest du in deinem VHDL Buch ganz weit vorne...

sw(0) und sw(1) sind Schiebeschalter  (switch).
Mit dem sw(0) gebe ich den Start zur Ausgabe nach Ablauf einer 
bestimmten Zeit. Wenn ich den Schiebeschalter betätige , werden 6 Byte 
ausgegeben dann ist Feierabend. Mit dem sw(1) setze ich die Adresse 
wieder zum Anfang und es kann mit sw(0) wieder auegegeben werden.

GRuss

Ich habe mir selber ein Programm geschrieben in Purebasic, weil ich den 
Pc und das DE1 dann nach belieben kommunizieren lassen kann.

Für Testzwecke reicht aber der Hterm.

Was heisst falsch. Vielleicht stimmt die Baurate beim FPGA nicht überein 
mit der vom Hterm? Oder der AScii stimmt nicht überein?

Nimm mal "Terminal" von hier : 
http://hw-server.com/terminal-terminal-emulation-program-rs-232 der ist 
nicht so aufgeblasen.

Gruss

Ich weiss ja nicht, was du für eineFPGA-Platine hast?
Wenn 7 ankommen, stimmt deine Zählschleife nicht, aber trotzdem müssten 
6 richtige im Lotto ankommen.

Gruss

Der erste Frage in einer solchen Situation: Wie schaut die Simulation 
aus?

Die Simulation kannste als Neuling vergessen, da werden teilweise 
Zustände reingezaubert die noch unerklärlicher für eine Neuling sind.

Verlass dich erstmal auf deine Gedankenlogik und in die einer VHDL.
Dein Oszi ist schon eine Bereicherung zum Prüfen.

Gruss

Peter Bierbach schrieb:
> Die Simulation kannste als Neuling vergessen, da werden teilweise
> Zustände reingezaubert die noch unerklärlicher für eine Neuling sind.
>
> Verlass dich erstmal auf deine Gedankenlogik und in die einer VHDL.

Eine Simulation ist auch als Anfänger absolut empfehlenswert und gehört 
zu den Dingen, die man so schnell wie möglich lernen sollte.
Eine Simulation ist wie der Debugger für ein PC-Programm.
Man kann damit alle Signale beobachten und entdeckt Gedankenfehler.
Die eigene Gedankenlogik kann zaubert nämlich noch viel unerklärlichere 
Zustände als der Simulator. Dieser zaubert nämlich auch nur dann 
unerklärliche Zustände, wenn die Gedankenlogik und das VHDL nicht 
stimmen.

Oder vielleicht das bereits vorhandene, aber dort nicht verwendete 
Generic verwenden...

Anfäng schrieb:
> dass mein FPGA mit 100 MHz läuft.
Und welche Toolchain von welchem Hersteller verwendest du?

Peter Bierbach schrieb:
> Die Simulation kannste als Neuling vergessen, da werden teilweise
> Zustände reingezaubert die noch unerklärlicher für eine Neuling sind.
Peter, läuft dein Simulator eigentlich schon?

Anfäng schrieb:
> Ich glaube der Fehler liegt bei mir am Timining.
Gerade so eine sendende serielle Schnitte ist doch optimal zu 
Simulieren, weil man nur in der Waveform schauen muss, ob was 
rauskommt...
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/42-RS232

Zur Einführung für "Neulinge":
http://www.lothar-miller.de/s9y/archives/80-Hello-World!.html
Und falls der Neuling die Xilinx ISE verwendet:
http://www.lothar-miller.de/s9y/archives/81-Xilinx-ISE-Step-by-Step.html

---------------------------
Peter, läuft dein Simulator eigentlich schon?
--------------------------
Nein , Quartus unterbricht beim starten der Simu und das Win7 hat dann 
stillstand.

Ich progge jetzt nach Logik und Aufbau.
Meine Programme sind nicht so weltbewegend.

Gruss

Die hat damit nichts zu tun:
signal c : integer range 0 to 10000000 := 0;
Das ist nur eine Zeitbremse für die Datenübertragung  pro Byte zum PC.

Du musst hier deine 100.000.000 reinsetzen im Programm :
Quarz_Taktfrequenz : integer := 50000000;

Dann stimmt auch die Teilung nachher wieder zur Baud.
Im RS232 von Miller ist es eigentlich wurscht , ich glaube nur an die 
115.000 Baud-Grenze scheitert ee ab und zu wenn der USB-Dongle am PC ein 
billigprodukt ist.

Gruss

Peter Bierbach schrieb:
> Du musst hier deine 100.000.000 reinsetzen im Programm :
Es ist nach wie vor kein "Programm", sondern eine Beschreibung (@Anfäng: 
kleiner Running-Gag von Peter)...

> Du musst hier deine 100.000.000 reinsetzen
Dann wird jede Sekunde ein Zeichen gesendet...

------------------------------------------------
> Du musst hier deine 100.000.000 reinsetzen
Dann wird jede Sekunde ein Zeichen gesendet...
------------------------------------------------

Es geht hier um die Taktfrequenz und  die Baud .... keine 
Zeitverzögerung.

Gruss

Peter Bierbach schrieb:
> Es geht hier um die Taktfrequenz und  die Baud .... keine
> Zeitverzögerung.
Es geht hier um die zeitliche Verzögerung zwischen den Startsignalen 
zweier Zeichen:

1

    if (c<5000000 ) then       -- bei 50MHz werden ca. 10 Zeichen pro Sekunde gesendet (50MHz/5Mio)=10Hz

2

      c <= c+1; 

3

      tx_start <= '0';

4

    elsif (romaddr < 6) and (sw(0)='1')then

5

      c <= 0;                  

6

      tx_start <= '1';

7

    end if;

Und hier geht es um die Baudrate:

1

signal txcnt    : integer range 0 to (Quarz_Taktfrequenz/Baudrate)-1;

2

:

3

:

4

     if(txcnt<(Quarz_Taktfrequenz/Baudrate)-1) then

5

        txcnt <= txcnt+1;

6

     else

Anfäng schrieb:
> Ich habe gestern nochmals dein RS232 Beispiel implementiert
Wie und auf welcher Hardware?

> und getestet.
Mit einer Simulation?

> Das Terminal
Welches?

> spuckt mir jedoch immer 00010101 00000000 aus???????
Warum?

> Im VHDL weise ich TX_Data <= "10101010"; zu.
Wie oft wird tx_start aktiviert?
Und was passiert mit anderen Bitmustern?

> Muss man das verstehen?
Es wäre gut. Der Weg dorthin nennt sich "Lernen".
Die gute Nachricht: meine Beschreibung wurde schon zigfach verwendet und 
auf einige FPGAs implementiert. Die Schlechte: irgendwas ist in deiner 
Implementierung oder deiner Hardware noch faul.

Lothar hatte dir 6 einfache Fragen gestellt und du beantwortet keine 
davon. Erwartet du ernsthaft, dass man dir jetzt noch hilft?

Eine serielle Schnittstelle ist noch eher einfach, ich beschreibe mal 
das Senden.

Wie seriell schon sagt wird immer nur ein Bit übertragen. Man liefert 
die Bits intern aber oft als Byte an. Also hat man dieses Bit Array, 
dieses Byte, und gibt davon nacheinander die Einträge auf die 
Sendeleitung. Was man braucht ist etwas um die Baudrate einzustellen und 
etwas um die Einträge des Bytes zu zählen, einen Laufindex quasi. Beides 
geht mit Zählern. Dann gibt es noch das Start- und Stoppbit das man noch 
setzt. Mehr ist das nicht.

Aber aller Anfang ist hart, daher würde ich mit blinkenden LEDs und so 
anfangen um VHDL etwas zu verstehen.

Anfäng schrieb:
> TX_Start wird über einen externen Schalter (Eingangspin) ausgelöst.
> Müsste doch so in Ordnung sein.
Externe Signale müssen einsynchronisiert werden. Sonst hast du evtl. das 
Problem der FSM mit asynchronem Eingang (das hier aber nicht die Ursache 
ist!):
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/35-Einsynchronisieren

> Müsste doch so in Ordnung sein.
Es kommt darauf an, wie und ob der unbekannte Schalter prellt.

> Müsste doch so in Ordnung sein.
Ich hatte 6 Fragen gestellt. Mindestens die Antwort für die erste wäre 
hochinteressant...
(edit: Gustl Buheitel war schneller ;-)

---------------------------------------
X_Start wird über einen externen Schalter (Eingangspin) ausgelöst.
---------------------------------------
Da wird dann immer nur 1 Byte gesendet.

So kannst du es in einer Schleife einbinden.
Funktioniert bei meinem DE1 wunderbar:

1

 if c<5000000 then  

2

      c <= c+1; 

3

      tx_start <= '0';      

4

    elsif  sw(0)='1' and (ramaddr < 130) then          

5

      c <= 0; 

6

      tx_start <= '1';              

7

      TX_Data <= std_logic_vector(Speicher_ram(RamAddr)); -- Daten von mein RAM-Bereich

8

      led_r <= std_logic_vector(Speicher_ram(RamAddr)); -- LED zur Kontrolle

9

      RamAddr <= RamAddr + 1;    

10

    end if;

-----------------------------------
begin
-- Senden
process begin


 TX_Data <= "10101010";

wait until rising_edge(CLK);
-------------------------------------

Dein TX_Data kannst du nicht so wild nach Processbegin hinschmeissen.
Da kommt dann nur Kauderwelsch an am PC. Das muss mit im Takt 
eingebunden werden damit es einen sychronen Lauf hat für die 
Senderoutine.

Gruss

---------------------------
Dazu möchte ich hintereinander mehrere 18 - bit lange
----------------------------

Die musst du schon in Byte aufteilen wenn du von Miller die Routine 
nutzen möchtest. oder überträgst die als Textstring 18Bit sind dann 
18Ascii zum PC wenn es nicht so auf Geschwindigkeit ankommt wie du 
schreibst ca alle 2 Sekunden.

Gruss

Anfäng schrieb:
> Dazu möchte ich hintereinander mehrere 18 - bit lange std_logic_vector
Kann dein PC mit 18 Datenbits umgehen? Meiner kann nur 7 oder 8 
Datenbits...

Du erkennst das Problem? Du wirst also die 18 Bits in 3 Bytes aufteilen 
müssen. Das letzte Byte kann dann noch Zusatzinformationen beinhalten. 
Oder jedes einzelne Byte seine Position im Wort mitbringen. Oder ein Bit 
den Start markieren...

Klar. Sollte funktionieren.

Hmmm..., denk dran du brauchst auch noch Minus(Masse) ausser TXD RXD zum 
FPGA sonst funktioniert es nicht. Da du deine Schnittstelle mit 5 Volt 
betreibst pass auf dein FPGA auf , nicht das er sich in Luft auflöst.
5 Volt kann ihn schlecht bekommen am Port.

Gruss

Anfäng schrieb:
> Oder muss man zusätzlich (außer passende CLK und Baud) noch etwas
> beachten und den Code erweitern?
Nein, das geht so. Nur die Pins müssen noch zugeorndet werden.

> Es müsste doch ausreichend sein, am Eval-Kit nur die UART/USB-Leitungen
> TXD, GND und 5V anzuschließen, um die Daten empfangen zu können?
> - Eval-Kit: DE0 nano
> - FTDI UART - USB - Kabel
Die Pegel passen da zusammen? Ist da irgendwo ein Pegelwandler 
dawischen?

Anfäng schrieb:
> Wie kann man hier eine korrekte Zuweisung durchführen?
Wenn du innerhalb des RS232 Moduls etwas TX_Data zuweisen willst, dann 
musst du TX_Data aus der Port-Liste herausnehmen und als Signal 
deklarieren...

Oder andersrum: mein UART ist nicht geeignet als Top-Level-Modul, das 
direkt an IO-Pins angeschlossen wird. Es ist eigentlich ein Modul, das 
als Komponente in dein Top-Level-Modul integriert und angesteuert 
wird. Und dieses Top-Level-Modul bekommt an seinen Ports Anschlüsse des 
FPGAs zugewiesen...