Не нашел данную проблему в описанных проблемах uart`a в NIOS, поэтому ...
Опишу ситуацию:
- есть железка(на ней стоит cyclone, а в нем есть nios), которая постоянно принимает/посылает данные по UART (Modbus) – использовал FIFOedAvalonUart
- при приеме данных железкой время от времени появлялись ошибки в полученных данных
- был подключен SignalTab и обнаружилось, что после передачи в железку на линии RX(железки) появляется единичный выброс (в 0), откуда эти выбросы - это тоже очень хороший вопрос.
Как этот выброс влиял на прием? Оказывается приемник uart`a ничем не защищен от помех на линии - он просто защелкивает приходящие к нему биты по счетчику-таймеру, настроенного на скорость передачу, и отсчет этот идет после того как к нему придет нулевой старт-бит, т.е. получается так, что если на линии RX вдруг образовался выброс в 0 - приемник воспримет этот спад за старт-бит.
Так вот и получалось, что UART поэтому гличу по сути был готов принимать байт, которого в реальности нет, но правда для захлопывания битов по RX нужны определенные условия (определнным образом выставлены его внутренние регистры/флаги/биты) и тут в работу UART`а включается теория Вероятности – луна в нужной фазе – прием нормально, иначе неверный прием.
Отмоделировал данную ситуацию в modelsim`е с обычным ниосовским uart`ом– и действительно проблема существует. Заинтересовавшиеся могут открыть прилогаемый проект моделсима. Модуль UART`a (uart.v – где приемник uart_rx), сгенерированный SoPC или Qsys, без разницы и там и там одно и тоже. В модели посылаю 4 байта, после второго байта запускаю глич по линии rxd. Данный глич - спад в 0 - выставляет сигнал do_start_rx (приемник готов принимать биты), в результате чего, если получится так, что тик baud_clk_en(или sample_enable) попадает между ниспадающим фронтом реального стартового бита(по линии rxd) и установкой счетчика baud_rate_counter(значением baud_load_value), а это всего пара клоков (клоков заведенного на приемника), то приемник воспринимает этот стартовый бит, как бит данных, в результате байт будет принят не верно (со сдвигом влево – смотри 3 байт – по линии rx_data) и от этого никто не застрахован, если у него в проекте с ниосом есть родной uart.
Поэтому, была сделана доработка приемника uart.v (модуль uart_rx)- "самопальными" шаблонными вставками, которые не исправляют логику работы, а добавляют контроль и которые можно посмотреть в прилагаемом файле uart_ispravl.v и если что применить в своем проекте для защиты от ненужных выбросов на линии RX.

Можно поставить на верхнем уровне доп синхронизатор + фильтр помех. Сгенерированные файлы лучше не редактировать.

хорошо бы это в альтеру отправить, может они поправят...

очень интересно!
Какая версия Квартуса?
Какая длительность импулься/глича?
При какой скорости обмена?

vetal
Чтобы синхронизатор на верхнем уровне поставить, нужно тактовую частоту UART вывести, а это затруднительно.
И потом, если импульс помехи длинный, длинеее периода тактовой частоты, то синхронизатор не спасёт.

Версия квартуса 10.0sp1 и 11.0sp1. В десятом uart был сгенерирован в SоPC, в одиннадцатом в Qsys - модули во всяком случае приемника (uart_rx) у того и у другого получаются одинаковые - и тот и другой прогонялся - ошибка и там и там проявлялась. Длительность глича была порядка 80-100 нс, на сам ниос заведено 50MHz (20нс, естественно ей же тактируется и uart). Было обнаружено на скорости 921600 бит/с, но ставил и обычные скорости типо 115200, 9600.
Про фильтр на входе тоже думал, но это не интересно, можно не угодать.

Вообще то это не проблема UARTа, это Ваша проблема.

UART может работать по следующим правилам.
Либо импульс определяется в середине битового интервала,
либо за битовый интервал берутся 3 отсчета на скорости в 16 раз выше битовой и они мажоритируются,
либо на входе UARTа ставится фильтр. Причем этот фильтр может быть либо цифровым, либо аналоговым. Частота работы UARTа всегда известна, а потому "промахнуться" с параметрами фильтра невозможно...
Далее в ход идет экранирование кабеля и устранение помех, вплоть до гальванической развязки. Т.е. от линиии связи "по напряжению" переходят к токовым сигналам...
И далее от неправильного приема данных защищаются программно, при помощи пакетизации данных и контрольных сумм. Делается программый интерфейс обмена верхнего уровня с перезапросами данных в случае приема ошибок.
Все это известно, ничего нового здесь нет...
Если у Вас на входе UARTа возникают ложные импульсы, длительностью соизмеримые с битовым интервалом, значит это Ваша проблема и ее надо решать Вам. При правильно работающей линии таких ложных импульсов быть не должно.
Удачи!

Эта проблема именно UART-а. Эту тему уже обсуждали.
Да, вот именно.... старт импульс должен определятся либо в середине битового импульса, либо из 3-х выборок в середине бита. Но УАРТ альтеры начинает принимать после отрицательного фронта. Достаточно ложного импульса в 1 такт на 50 МГц. Причем ладно бы уарт по ложному импульсу принял бы ложный байт. Но альтеровский уарт по ложному импульсу кагбэ подвисает. может прийти иголка и уарт стартанёт, но байт он не примет. потом в линии будет тишина 1 час. Потом придет первый байт и будет ошибка кадрирования, хотя по осциллографу на входе уарта картинка эталонная - все времена выдержаны, все уровни, фронты.... всё ОК.
Ни разу в жизни не видел фильтр на вход уарта.
Все эти, как вы говорите "фильтры" делаются в контроллере. в авр, мсп430, мк51, пик и т.п.
Посмотрите мою тему по этому поводу. См в ней осциллограммы. Ни какой экран не поможет защитится от этих помех. Помеха возникает при переключении драйвера. ваши экраны, гальваническая развязка и т.п. - не помогут. К тому же RS-485 это витая пара, а витая пара как известно более устойчива к помехам.
Я написал тестовый проект, в котором имитировал ложный импульс в 1 такт. И альтеровский уарт улетел от этой "иголки". Тестовый проект и картинки результата в сигналтабе см в моей теме.

Я отписал багрепорт в Альтеру. Сказали что разберутся. прошло.... уже полгода - тишина!

Еще раз Вам объясняю. Если на входе УАРТа возникает отрицательный перепад напрядения, то он обязан начинать определять стартовый бит. Так он устроен и другого быть не должно!
Если у Вас сигналы на входе имеют иголки, то Вы их должны сами убрать.
Какой смысл для Альтеры дорабатывать УАРТ, а значит делать его более сложным и затратным, если иголки возникают только в Вашем случае? А в десятках и сотнях других случаев все и так работает.
А уж как это делать - я написал. А то, что Вы об этом не имеете сведений - это Ваша проблема.
Я же это лет 30 назад точно выучил, когда ни "авр, мсп430, мк51, пик и т.п." и в помине не было, а линии связи уже были... А потому у меня и проблем таких давно уже нет...

Ну и спор!!! Говорим об одном и томже.
Я, Еще раз Вам объясняю. Если на входе УАРТа возникает отрицательный перепад напрядения, то он обязан начинать определять стартовый бит. Так он устроен и другого быть не должно! .
и ещё раз
Если на входе УАРТа возникает отрицательный перепад напрядения, то он обязан начинать определять стартовый бит.
Именно ОБЯЗАН НАЧИНАТЬ, а не должен определить. в этом часть проблемы.

во первых - по иголке уарт не должен определять стартовый бит. И давайте об этом спорить не будем. Если Вы считаете что должен - флаг вам в руки. Я считаю что не должен. Я написал свой уарт который, как Вы гоыорите, за битовый интервал берутся 3 отсчета ... и они мажоритируются и проблем с иголками нет. И в этом меня не надо переубежнать и я вас не собираюсь. останимся при своих. НО
во-вторых: пришла иголка и после неё уровень лог "1" в течении длительного времени, допустим в течении ОДНОГО часа. Если по этой иголке, уарт должен решить что пришол старт бит. Пусть будет так. Тогда уарт через длительность одного байта должен принять байт, и это должен быть 0xff. Пришол стартовы бит - приняли байт. Но в случае альтеровского уарта этого не происходит. после иголки уарт не дает ни прирывания, не меняет свои статусные регистры, не меняет приемный регистр. У него меняются внутренние регистры и он переходит в говносотояние, которое можно определить только сигналтабом. И в этом говносотоянии он будет находится вплоть до следующего байта на RxD, а это может быть 1мс, 1минута, 1 час, 3 дня.... И с высокой вероятностью альтеровский уарт находясь в говносотоянии не примет нормальный байт.

ps вот вариант реализации уарта. Ни каких вопросов, ни каких говносотояний. Так он устроен и другого быть не должно!

Ну мк51 уже был.

Не совсем понятно, зачем?
Мажоритарный фильтр-синхронизатор наподобие того, который по ссылке должен избавить от подобных помех. Даже если их длительность более одного периода тактовой частоты. Он не привязан к UART непосредственно (поэтому не понятно, зачем нужна частота из UART, достаточно системной) и, таким образом, фильтрует сигнал не на алгоритмическом уровне, как в схеме у ув. juvf и не по трем расставленным по битовому интервалу отсчетам, а по n рядом стоящим. Ширину фильтра можно варьировать. Одинокий «пичок» он не пропускает.

Сообщение отредактировал x736C - Nov 1 2012, 07:21

Извиняюсь, неточно выразился.
Я имел в виду, что желательно вывести частоту семплирования (не частоту обмена!) UART,
чтобы фильтровать на ней.
Системную частоту (частоту процессора и шины), скорее всего придётся, для фильтра, делить.
Слишком большой оверсэмплинг тоже нехорошо.
А так, да, приведённый алгоритм, должен спасти.