I. Thiết kế bộ chuyển đổi
Phần này tập trung vào thiết kế bộ chuyển đổi giữa giao thức APB và giao thức UART. Bộ chuyển đổi được thiết kế để đảm bảo khả năng truyền dữ liệu hiệu quả giữa hai giao thức, đặc biệt trong các hệ thống System on Chip (SoC). Thiết kế phần cứng được thực hiện bằng ngôn ngữ Verilog, với các khối chức năng như APB Interface, BCLK Generator, Transmitter, và Receiver. Mỗi khối được thiết kế để đảm bảo tính tương thích và hiệu suất cao trong quá trình chuyển đổi.
1.1. Thiết kế khối APB Interface
Khối APB Interface đóng vai trò trung gian giữa bus APB4 và các khối khác trong hệ thống. Nó được thiết kế để xử lý các tín hiệu đọc/ghi dữ liệu từ bus APB, đồng thời tạo ra các tín hiệu điều khiển cho các khối tiếp theo. Thiết kế hệ thống này đảm bảo tính đồng bộ và ổn định trong quá trình truyền dữ liệu.
1.2. Thiết kế khối UART Transmitter và Receiver
Khối UART Transmitter và Receiver được thiết kế để xử lý dữ liệu truyền và nhận theo giao thức UART. Thiết kế mạch điện của các khối này bao gồm các thanh ghi, bộ đệm FIFO, và các tín hiệu ngắt để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong quá trình truyền nhận dữ liệu.
II. Đánh giá bộ chuyển đổi
Phần này tập trung vào việc đánh giá bộ chuyển đổi thông qua các kết quả mô phỏng và kiểm thử. Đồ án tốt nghiệp sử dụng môi trường mô phỏng ISIM để kiểm tra các tính năng của bộ chuyển đổi. Các testcase được thiết kế để kiểm tra quá trình truyền nhận dữ liệu, xử lý tín hiệu ngắt, và đảm bảo tính ổn định của hệ thống.
2.1. Kết quả mô phỏng truyền dữ liệu
Các kết quả mô phỏng cho thấy bộ chuyển đổi hoạt động chính xác trong việc truyền dữ liệu từ APB sang UART. Các trường hợp kiểm thử bao gồm truyền dữ liệu với các chế độ Parity khác nhau, đảm bảo tính linh hoạt và độ tin cậy của hệ thống.
2.2. Kết quả mô phỏng nhận dữ liệu
Quá trình nhận dữ liệu từ UART sang APB cũng được kiểm tra kỹ lưỡng. Các kết quả cho thấy bộ chuyển đổi xử lý chính xác các tín hiệu nhận, bao gồm cả các trường hợp lỗi như Parity Error và Framing Error, đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu.
III. Ứng dụng và ý nghĩa thực tiễn
Bộ chuyển đổi APB sang UART có ý nghĩa quan trọng trong các hệ thống công nghệ máy tính, đặc biệt là trong thiết kế các System on Chip (SoC). Thiết kế hệ thống này không chỉ nâng cao hiệu suất giao tiếp giữa các thành phần trong chip mà còn giảm thiểu độ phức tạp và chi phí thiết kế. Đồ án công nghệ này cũng mở ra hướng phát triển mới trong việc tích hợp các giao thức truyền thông vào các hệ thống nhúng.
3.1. Ứng dụng trong thiết kế SoC
Bộ chuyển đổi được ứng dụng rộng rãi trong các thiết kế SoC, giúp kết nối hiệu quả giữa các thành phần có tốc độ xử lý khác nhau. Giao tiếp APB và giao tiếp UART được tối ưu hóa để đảm bảo tính tương thích và hiệu suất cao.
3.2. Hướng phát triển trong tương lai
Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật này có thể được phát triển thêm bằng cách tích hợp các giao thức truyền thông khác như SPI hoặc I2C, mở rộng khả năng ứng dụng của bộ chuyển đổi trong các hệ thống đa giao thức.
