UART转AHB总线接口参考设计介绍

  在FPGA调试时，有时希望能通过上位机能对FPGA内的寄存器进行读写操作。如果有软件人员配合，可以利用SOC的AXI, AHB, SPI或I2C等总线接口进行操作。那如果没有这些，只有一台PC怎么做呢？可以买个USB转UART模块，利用串口助手来读写FPGA内寄存器。所以在FPGA内需要有个UART转局部总线的模块。这里用UART转AHB模块来实现。

一、整体框图

  整体设计在Tang Nano 4K开发板上实现，框图如下。uart_ahb_mst_top模块就是UART转AHB模块，ahb_slv模块是AHB总线从模块，此模块的可读写寄存器用于控制testpattern模块的端口。rtc_osd是个OSD叠加模块（借鉴了黑金开发板的OSD模块），叠加了几个数字点阵字符在测试图画面上，最后经DVI_TX_Top模块输出。
  参考设计可从如下地址下载https://download.csdn.net/download/cjie221/90481399

二、串口工具

  本人使用USB转TTL串口模块，TXD和RXD分别与板上的47，48pin脚相连。软件就使用普通的串口助手就可以。网上有比较多可以下载。
写寄存器命令格式w 地址 数据，例如：w 00000005 00000002
读寄存器命令格式r 地址，例如：r 00000001
命令，地址和数据之间用1个空格隔开，命令w和r，大小写都可以。
地址和数据都用32位的十六进制表示，不用加0x前缀。

三、上板实测

  没有显示器，就用一个HDMI转USB Typec采集卡转接一下，将手机临时当个监视器用。用串口发命令去配置寄存器就可以实时看到效果。

  不过这个UART转AHB资源有点多，要2K资源，Tang Nano 4K的器件资源显的有些小了。以后要换个资源多一些的开发板才好。