trabajo

Interfaz programable de comunicación
serie asincrónica en FPGA
Alexander Suárez Léon1, Danelia Matos Molina2, Roger Rivero Labrada3, Rubén D. López Noa4,
Berta Pallerols Mir5
1 Universidad de Oriente, aasl@fie.uo.edu.cu
2 Centro Povincial de Electromedicina Santiago de Cuba
3 Universidad de Oriente, roger@fie.uo.edu.cu
4 Universidad de Oriente, lnoa@fie.uo.edu.cu
5 Universidad de Oriente,bertapm@fie.uo.edu.cu

RESUMEN
El presente artículo muestra el diseño, implementación y prueba de una interfaz programable de comunicación serie
asincrónica en un FPGA. El diseño está orientado a emular de forma parcial el funcionamiento de los dispositivos de
recepción – transmisión asincrónica universal (UART) comerciales del fabricante Intel®. Se muestra la estructura interna de
losbloques funcionales fundamentales y los resultados de la simulación funcional. Finalmente algunas aplicaciones y los
principales aspectos distintivos del diseño son discutidos.
Palabras claves: UART, FPGA, Comunicaciones Asincrónicas.

ABSTRACT
This paper shows the design, implementation and test of an asynchronous serial communications programmable interface
on FPGA device. The design isoriented to partially emulate the behavioural of the Intel’s universal asynchronous receiver
transmitter (UART) available in the market. The internal functional blocks structure and the functional simulation results
are showed. Finally some applications and essentially subjects of the design are argued both.
KeyWords: UART, FPGA, Asynchronous Communications
Asynchronous serial communicationprogrammable interface on FPGA

INTRODUCCIÓN
De los fundamentos de la transmisión de información es
conocido que entre el transmisor y el receptor debe existir
una sincronización para que la transmisión de la
información se realice de manera exitosa. Esto es así
debido a que en la transmisión de datos la información
pasa por varias etapas como por ejemplo la codificación y
decodificación en ambosextremos del canal lo cual exige
que exista sincronismo entre la fuente y el destino.
En el caso de una transmisión digital este sincronismo
puede ser de dos tipos: sincronismo de bit o sincronismo
de caracter. Dependiendo de la forma en que se logra este
la transmisión se denominará sincrónica o asincrónica.
El protocolo de transmisión asincrónica se desarrolló a
comienzos de la historiade las telecomunicaciones. Se
puso muy de moda a partir de la invención de los
transmisores de telex o telegramas que se usaron para
enviar telegramas alrededor del mundo.
En general el formato asincrónico requiere que delante de
cada caracter se transmita un pulso de arranque y

detrás del dato uno o más pulsos de parada. El valor del
pulso de arranque es un cero (0) lógico de duraciónigual
a un (1) bit y el valor de los pulsos de parada es un uno
(1) lógico y de duración entre uno (1) y dos (2) bits. La
sincronización de bits se logra a través del bit de arranque
y la de caracter a través del conteo de los bits siguientes
al bit de arranque.
En este tipo de sincronismo no todos los bits transmitidos
son de datos debido a que hay bits de control (arranque,
parada yopcionalmente paridad) por lo que no se puede
aprovechar la capacidad total del canal.
Este formato de transmisión es apropiado para transmitir
a velocidades lentas, por debajo de los 32000 baudios.
Como ventajas de este tipo de transmisión se pueden
citar:
1.

2.

El formato asincrónico es ampliamente
utilizado en terminales de baja velocidad
donde lograr gran eficiencia en la utilizaciónde la capacidad del canal no sea tan
importante.
No se necesita excesiva estabilidad en el
tiempo de duración de cada pulso.

3.

4.

La transmisión de datos se verifica con
mayor rapidez debido a lo sencillo del
sincronismo.
Este formato es muy fácil de implementar
desde el punto de vista de la programación
con respecto a otros formatos.

Las desventajas que sobresalen son:
1....