基于FPGA的PCI總線串口卡設計
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接收模塊通過狀態機來完成數據接收，其狀態機包含4個狀態：空閑狀態(idle)、移位狀態(shift)、奇偶校驗狀態(parity)和停止位狀態(stop),如圖6所示。其工作過程如下：當系統復位時，狀態機進入空閑狀態，等待接收開始位；當開始位被確定有效后,狀態機進入移位狀態。在移位狀態中，接收模塊為每個數據位的移入等待16個內部時鐘周期,接收完特定的數據位后，若奇偶校驗使能有效，則跳轉到奇偶校驗狀態；否則，進入停止位狀態，而后進入空閑狀態，重復上述過程。本文引用地址：http://www.j9360.com/article/191527.htm
1.2.4 發送模塊
發送模塊包括發送緩存寄存器和發送移位寄存器。在發送數據開始時，清空發送緩存寄存器和發送移位寄存器后，發送緩存寄存器接收發送來的數據，然后從發送緩存寄存器向發送移位寄存器發送數據。首先發送起始位到發送移位寄存器,同時啟動發送數據計數器,記錄發送數據的個數，直到發送移位寄存器接收到滿足需求的數據。若奇偶校驗使能有效,則跳轉到奇偶校驗狀態；否則，進入停止位狀態，完成1幀數據的發送。只要發送緩存寄存器不為空，則繼續傳輸下一幀數據。其狀態機的實現與接收模塊的類似。
2 系統軟件設計
2.1 驅動程序
WinDriver是一套PCI驅動程序開發包。它改變了傳統驅動程序開發的方法與思路，極大地簡化了驅動程序的編制。同時，WinDriver又沒有犧牲驅動程序的性能，是一套高效、快捷的PCI驅動程序開發軟件包[4]。WinDriver可在VC／C++、Delphi、BC++、VB等多種開發環境中使用,本設計選用VC++作為驅動程序的開發環境，通過WinDriver生成VC++代碼，根據設計的需要修改生成的代碼以完成此PCI設備的驅動。驅動程序流程圖如圖7所示。
2.2 應用程序
應用程序負責調用、連接驅動程序，實現與驅動程序的通信。連接到驅動程序后，向驅動程序注冊，同時啟動串口監測工作線程，等待事件發生。當驅動程序接收到中斷后，通過發送消息通知應用程序，處理發生的事件。處理后退出應用程序，結束等待事件線程。應用程序流程圖如圖8所示。
本文介紹了一種基于FPGA的PCI總線串口卡設計方法，簡單說明了其硬件的設計和驅動程序、應用程序的編寫方法。該設計符合通用的PCI規范，支持即插即用功能，傳輸速率高，抗干擾能力強。可以廣泛應用于各類測試設備、工廠自動化等，具有很高的實用價值。
參考文獻
[1] 徐志春.基于PCI總線的多串口通信適配卡設計[J].微計算機信息,2007,23:294-296.
[2] 王友波,劉明業.PCI總線接口控制器的FPGA設計[J].北京理工大學學報,2004,24(5): 423-426.
[3] 楊大柱.基于FPGA的UART電路設計與仿真[J]. 微計 算機信息, 2007,23(5-2):212-213.
[4] 劉映杰,張在峰,劉瑋,等.用WinDriver開發PCI設備驅動程序[J]. 信息技術,2004, 28 (2):78-80.
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