cpu/src/rs232_rx_arc.vhd

   1 ---------------------------------------------------------------------------------\r
   2 -- Filename : rs232_rx_arc.vhd\r
   3 -- ========== \r
   4 -- \r
   5 -- Beschreibung : Empfang von Daten ueber die RS232 Schnittstelle\r
   6 -- ==============\r
   7 --\r
   8 -- Autoren : Martin Perner, Schwarz Manfred\r
   9 -- =========\r
  10 ----------------------------------------------------------------------------------\r
  11 \r
  12 library IEEE;\r
  13 use IEEE.std_logic_1164.all;\r
  14 use IEEE.numeric_std.all;\r
  15 \r
  16 use work.common_pkg.all;\r
  17 use work.core_pkg.all;\r
  18 use work.extension_uart_pkg.all;\r
  19 \r
  20 architecture beh of rs232_rx is\r
  21         -- definierern der intern verwendeten Signale\r
  22         type STATE_TYPE is (IDLE, READ_START, READ_BIT, READ_STOP, POST_STOP);\r
  23         signal state, state_next : STATE_TYPE;\r
  24         signal bus_rx_last, bus_rx_int, new_rx_data_nxt : std_logic := '0';\r
  25         signal cnt, cnt_next : integer := 0;\r
  26         signal baud_cnt, baud_cnt_next : integer := 0;\r
  27         signal rx_data_int, rx_data_nxt, rx_data_res_int, rx_data_res_nxt : uart_data;\r
  28         \r
  29 begin\r
  30         -- syncronisierungs Prozess\r
  31         rs232_rx_syn : process(sys_clk, sys_res_n)\r
  32         begin\r
  33                 if (sys_res_n = RESET_VALUE) then\r
  34                         -- reset Zustand\r
  35                         state <= IDLE;\r
  36                         cnt <= 0;\r
  37                         rx_data_res_int <= x"00";\r
  38 \r
  39                 elsif rising_edge(sys_clk) then\r
  40                         -- sync Zustand, uebernehmen der next-Signale\r
  41                         state <= state_next;\r
  42                         cnt <= cnt_next;\r
  43                         baud_cnt <= baud_cnt_next;\r
  44                         bus_rx_int <= bus_rx_last;\r
  45                         rx_data_int <= rx_data_nxt;\r
  46                         rx_data_res_int <= rx_data_res_nxt;\r
  47                         new_rx_data <= new_rx_data_nxt;\r
  48 \r
  49                 end if;\r
  50         end process;\r
  51 \r
  52         -- setzen des Ausgangsignals, Rxt-Daten\r
  53         rx_data <= rx_data_res_int;\r
  54 \r
  55         -- Zustandsmaschienen Prozess\r
  56         rs232_states : process(sys_clk,state,cnt, bus_rx, bus_rx_last, baud_cnt,bus_rx_int,bd_rate)\r
  57         begin\r
  58                 state_next <= state;    -- mal schauen ob des so geht\r
  59                 bus_rx_last <= bus_rx; -- mal schauen ob des so geht\r
  60                 case state is\r
  61                         when IDLE =>\r
  62                                 -- nach einem Wechsel der rxt-Leitung von 1 auf 0 wird der einlese Vorgang\r
  63                                 -- getriggert mithilfe eines Zustandsuebergangs von IDLE auf READ_START\r
  64                                 if (bus_rx_last = '0' and bus_rx_int = '1') then\r
  65                                         state_next <= READ_START;\r
  66                                 end if;\r
  67                         when READ_START =>\r
  68                                 -- im READ_START Zustand wird eine halbe Bitzeit gewartet. Liegt auf der rxt-Leitung\r
  69                                 -- immer noch die 0 an so wird mit deim Lesebvorgang mit einem Zustandswechsel von\r
  70                                 -- READ_START nach READ_BIT vorgefahren, wenn eine 1 anliegt wird abgebrochen und\r
  71                                 -- wieder nach IDLE gewechselt\r
  72                                 if (bus_rx = '0' and baud_cnt = bd_rate/2) then\r
  73                                         state_next <= READ_BIT;\r
  74                                 elsif (bus_rx = '1' and baud_cnt = bd_rate/2) then\r
  75                                         state_next <= IDLE;\r
  76                                 end if;\r
  77                         when READ_BIT =>\r
  78                                 -- hier werden mit Hilfe eines Countersignals 8 Datenbits im Abstand der eingestellten\r
  79                                 -- Bitzeit eingelesen und gespeichert.\r
  80                                 -- Nach beendigung wird in den Zustand READ_STOP gewechselt.\r
  81                                 if (cnt = 7 and  baud_cnt = bd_rate) then\r
  82                                         state_next <= READ_STOP;\r
  83                                 else\r
  84                                         state_next <= READ_BIT;\r
  85                                 end if;\r
  86                         when READ_STOP =>\r
  87                                 -- hier wird nur noch auf das Stopbit abgewartet und gelesen um den\r
  88                                 -- Lesevorgang koerrekt zu beenden\r
  89                                 if baud_cnt = bd_rate and bus_rx = '1' then\r
  90                                         state_next <= POST_STOP;\r
  91                                 elsif baud_cnt = bd_rate and bus_rx = '0' then\r
  92                                         state_next <= IDLE;\r
  93                                 end if;\r
  94                         when POST_STOP =>\r
  95                                 -- hier wird nur noch eine halbe Bitzeit gewartet\r
  96                                 if baud_cnt = bd_rate/2 then\r
  97                                         state_next <= IDLE;\r
  98                                 end if;\r
  99                 end case;\r
 100         end process;\r
 101 \r
 102         -- Ausgabe Logik\r
 103         rs232_tx_baud : process(state, cnt, bus_rx, baud_cnt, rx_data_int, rx_data_res_int,bad_rate)\r
 104         begin\r
 105                 -- Signale halten um Latches zu vermeiden\r
 106                 cnt_next <= cnt;\r
 107                 new_rx_data_nxt <= '0';\r
 108                 baud_cnt_next <= baud_cnt;\r
 109                 rx_data_nxt <= rx_data_int;\r
 110                 rx_data_res_nxt <= rx_data_res_int;\r
 111                 -- Statewechesel wie obenbeschrieben\r
 112                 case state is\r
 113                         when IDLE =>\r
 114                                 baud_cnt_next <= 0;\r
 115                         when READ_START =>\r
 116                                 -- baut_cnt zyklenweise erhoehen bis es einer halben Bitzeit entspricht\r
 117                                 -- anschliessend zuruecksetzten\r
 118                                 baud_cnt_next <= baud_cnt + 1;\r
 119                                 if baud_cnt = bd_rate/2 then \r
 120                                         baud_cnt_next <= 0;\r
 121                                         rx_data_nxt <= x"00";\r
 122                                 end if;\r
 123                         when READ_BIT =>\r
 124                                 -- baut_cnt zyklenweise erhoehen bis es einer Bitzeit entspricht\r
 125                                 -- anschliessend zuruecksetzen\r
 126                                 -- Zustand der rxt-Leitung im rx_data_nxt abspeichern\r
 127                                 baud_cnt_next <= baud_cnt + 1;\r
 128                                 if baud_cnt = bd_rate then \r
 129                                         baud_cnt_next <= 0;\r
 130                                         cnt_next <= cnt+1;\r
 131                                         rx_data_nxt(cnt) <= bus_rx;\r
 132                                 end if;\r
 133                         when READ_STOP =>\r
 134                                 -- baut_cnt zyklenweise erhoehen bis es einer Bitzeit entspricht\r
 135                                 -- anschliessend zuruecksetzen\r
 136                                 -- Counter reseten\r
 137                                 -- Signal fuer neue rx-Daten setzen um die send_logic zu aktivieren\r
 138                                 cnt_next <= 0;\r
 139                                 baud_cnt_next <= baud_cnt + 1;\r
 140                                 if baud_cnt = bd_rate then \r
 141                                         baud_cnt_next <= 0;\r
 142                                 end if;\r
 143                         when POST_STOP =>\r
 144                                 --halbe bitzeit wartenr auf counter warten\r
 145                                 baud_cnt_next <= baud_cnt + 1;\r
 146                                 if baud_cnt =  bd_rate/2 then \r
 147                                         new_rx_data_nxt <= '1'; \r
 148                                         rx_data_res_nxt <= rx_data_int;\r
 149                                         baud_cnt_next <= 0;\r
 150                                 end if;\r
 151                 end case;\r
 152         end process;\r
 153 \r
 154 end architecture beh;\r
 155 \r