• Buradasın

    VHDL'de UART Transmitter Tasarımı Eğitimi

    youtube.com/watch?v=5MzjKMZfLTk

    Yapay zekadan makale özeti

    • Bu video, Hap Atolye kanalında yayınlanan VHDL programlama derslerinin onaltıncısıdır. Bir eğitmen tarafından sunulan eğitim dersi formatındadır.
    • Videoda UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) protokolünün transmitter (gönderici) kısmının VHDL dilinde nasıl tasarlanacağı adım adım anlatılmaktadır. İçerik, UART protokolünün temel çalışma prensipleri, baud rate kavramı, veri gönderme mekanizması, RS-232, RS-485 ve RS-422 gibi fiziksel protokoller arasındaki farklar ve transmitter mimarisinin kodlanması şeklinde yapılandırılmıştır.
    • Eğitmen, generic tanımlamalar, port tanımları, durum makinesi (case state) ve bit timer gibi kavramları kullanarak transmitter mimarisini kodlamaktadır. Ayrıca, kod yazarken karşılaşılan hatalar ve uyarı mesajları gösterilmekte, integer aralıkları ve timer limitleriyle ilgili dikkat edilmesi gereken noktalar açıklanmaktadır. Dersin sonunda, bir sonraki derste simülasyon yapılacağı ve FPGA'ya yükleme işleminin görselleştirileceği belirtilmektedir.
    00:01UART Protokolü Tanıtımı
    • Bu ders, VHDL LPG programlama derslerinin onaltıncısında UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) protokolünün transmitter kısmının temel bilgileri ve VHDL'de implantasyonu hakkında bilgi verecek.
    • UART modülü, bir byte veriyi (sekiz bit) göndermek için tanımlanmış bir protokoldür.
    • Normalde lojik bir seviyesindeyken idle (boş) durumda herhangi bir veri gönderimi gerçekleşmez, veri gönderilmek istendiğinde bir byte'lık veri hat bir'den sıfıra düşer ve baud rate miktarı kadar zaman kalır.
    01:21Baud Rate ve Veri Gönderimi
    • Baud rate, veri transfer hızını belirleyen bir değerdir; örneğin 115200 baud, saniyede 115200 bit göndermek anlamına gelir.
    • Bir bitin gönderilmesi baud rate kadar bir zamandır; start bit gönderildikten sonra sekiz bitlik data en az önemsiz bit (LSB) ile başlayarak gönderilir.
    • Veri gönderimi tamamlandıktan sonra stop biti gönderilir, bu bit normalde bir bit uzunluğunda olabilir ancak yüksek hızlı transferlerde 1.5 veya 2 bit uzunluğunda da olabilir.
    04:22UART Transmitter Mimari Tasarımı
    • UART transmitter modülü için clock, data in (sekiz bitlik veri), tx start (başlatma sinyali), tx (çıkış) ve tx done (gönderim tamamlandı sinyali) gibi giriş-çıkışlar tanımlanır.
    • Tasarım için clock frekansı, baud rate ve stop bit uzunluğu gibi generik parametreler alınır.
    • Durum makinesi tasarımı, idle durumundan start bit gönderimi, data gönderimi ve stop bit gönderimi şeklinde ilerler.
    07:04Fiziksel Protokoller ve Diferansiyel Sinyaller
    • RS-232, RS-485, RS-422 gibi fiziksel protokoller, UART gibi veri transfer protokolleriyle karıştırılmamalıdır.
    • RS-232 single ended bir protokoldür, RS-485 ise diferansiyel bir hattır ve iki kablo arasındaki farka bakılır.
    • RS-485 genel tanımı ile half-duplex (yarım çift yönlü) olup aynı anda sadece bir yönlü haberleşme yapılabilir, ancak full-duplex olarak da kullanılabilir.
    10:53Kitap Tavsiyesi
    • Thomas More'un "Utopia" kitabı tavsiye edilmektedir.
    • "Utopia" tabiri Latince veya Yunanca'da "olmayan yer" anlamına gelir ve bu kavramı literatüre kazandıran kişi Thomas More'dur.
    • Thomas More, 1478-1535 yılları arasında yaşamış, İngiltere'de yaşamış ve 1516'da "Utopia" kitabını yazmıştır.
    11:58Thomas More ve Ütopya Kitabı
    • Thomas More'un "Ütopya" kitabı, kendi hayalinde kurduğu ideal yaşam ve toplumsal yapı olarak tasnif edilen bir adanın hikayesini anlatıyor.
    • Kitap, Thomas More'un kendi hayalinde kurduğu ideal toplumsal yaşamı tasvir ediyor ve karşılıklı bir tartışma şeklinde anlatılıyor.
    • Thomas More, İngiltere'de sıkı bir Katolik olarak biliniyor ve Henry VIII. tahta çıktığında Lord Chancellor olarak önemli bir konuma sahip.
    12:50Thomas More'un Hayatı ve İdamı
    • Thomas More, hem büyük bir hukukçu hem de din adamı olan, onurlu ve Avrupa'da nam salmış bir kişiydi.
    • Henry VIII. İspanya Kralı'nın kızıyla evlendi ancak daha sonra boşanmak istedi, ancak Katoliklik'te boşanma izni için Papa'nın onayı gerekiyordu.
    • Papa'nın izni vermediği için Henry VIII., kendi fetvayı vererek İngiltere'nin dini lideri olduğunu iddia etti, Thomas More bunu onaylamadığı için idam edildi.
    14:40Verilog Kod Yazımı Başlangıcı
    • Verilog kod yazarken genel olarak kullanılan standart komutlar yerine, bu sefer farklı bir yaklaşım denenecek.
    • Kodun mimari tasarımı için clock frekansı, baud rate ve stop bit sayısı gibi generic tanımları yapılacak.
    • Port tanımlamaları için clock, data in, tx start, tx out ve tx danti gibi giriş ve çıkışlar belirlenecek.
    17:48State Makinesi ve Timer Tanımları
    • State makinesi için idle, start, data ve stop durumları tanımlanacak.
    • Baud rate için bit timer adında bir timer tanımlanacak ve bit timer limit değeri belirlenecek.
    • Timer, clock frekansı ve baud rate değerlerine göre hesaplanacak, örneğin 1 megabit için clock frekansı 100 milyon olacak.
    24:18Veri Gönderimi ve Shift Register
    • Data gönderimi için shift register tanımlanacak ve veri bu register'e bufferlanacak.
    • Bit counter adında bir sayaç kullanılacak ve her bit için sayaç artırılacak.
    • Bit counter 7'e ulaştığında (8. bit gönderildiğinde) shift register sıfırlanacak ve yeni bir veri gönderimi başlayacak.
    28:23UART Transmitter Tasarımı
    • UART transmitter tasarımı için state değişkeni tanımlanıyor ve TX değişkeni 1 olarak ayarlanıyor.
    • Stop bit limiti için integer değişken tanımlanıyor ve stop bit için gereken süre çarpı 2 olarak ayarlanıyor.
    • Bit timer değişkeni kullanılarak counter mantığı uygulanıyor ve stop bit süresi dolduğunda idle duruma dönülüyor.
    32:05Kod Hataları ve Çözümleri
    • Kod sentezleme sırasında syntax hatası alınıyor ve hata düzeltiliyor.
    • Sentezleme sırasında warning alınıyor ve bit timer'ın limiti ile ilgili hata tespit ediliyor.
    • Stop bit limiti 2 olduğu için bit timer limitinden büyük olup, integer değişkenin limiti ile ilgili hata oluşuyor.
    34:13Dersin Özeti
    • Ders boyunca UART transmitter tasarımı yapıldı ve kod yazıldı.
    • Haf dupleks ve full dupleks kavramları ve Thomas More'un Utopia kitabından bahsedildi.
    • Kod sentezlendi ve bir sonraki derste simülasyon yapılacağı belirtiliyor.

    Yanıtı değerlendir

  • Yazeka sinir ağı makaleleri veya videoları özetliyor