在通信、医疗、工业控制等诸多领域,经常会遇到需要一个微控制器与多个外围设备进行相互通信,而一般的微控制器都只带有一组或两组串口通信接口,在这种情况下,就需要用到多串口芯片,在实际应用中,经常用到的是TL16C554,SP2338,SP2358等扩展芯片,但是这些扩展芯片均有一定的局限性,如最多只有4个串口,串行速率慢,波特率不能自行配制,价格较贵等缺点。另一方面,八十年代中后期出现的FPGA经过二十多年的发展,由于其具有用户可编程的特性,已逐渐被市场所接受,并且FPGA有引领集成电路产业向前发展的势头。使用PLD来开发数字电路,可以大大缩短设计时间,减少PCB面积,提高系统的可靠性。PLD的这些优点使得PLD技术在90年代以后得到飞速的发展,同时也大大推动了EDA软件和硬件描述语言(HDL)的进步。工程师可以自己在FPGA的软件平台和硬件平台下设计串口扩展芯片。利用FPGA实现串口扩展的另一优势在于可以利用FPGA芯片剩余的资源空间进行多串口扩展功能实现,还可以与其他功能模块整合在一块FPGA上,这样就很好的节约了成本,减少了PCB的面积,这种优势是其它方案所无法比拟的。基于以上考虑,本文提出了一种基于FPGA的多串口设计方案,通过调用FPGA的双端口RAM内核作为数据缓存,可以在一块FPGA上实现八个甚至更多的标准串口,串口之间相互独立全双工工作;串口串行速率可以通过CPU写命令进行控制,可高达2Mbps;本文从项目整体分析、模块划分、各个模块的设计仿真、综合及后仿真验证等多个方面进行了详细的分析和设计,以保证本设计的可靠性和实用性。