串口通信為什么要設(shè)置波特率?串口通信波特率計(jì)算

單片機(jī)串口通信時(shí)，總要設(shè)置波特率，而波特率一般要設(shè)成9600，19200...？這是傳統(tǒng)么？從什么來(lái)的？而相應(yīng)的晶振一般也是11.0592MHZ。是先設(shè)晶振再設(shè)波特率還是先設(shè)波特率再設(shè)晶振，為什么要這樣設(shè)置呢？

有兩種比較可靠地說法：

1：根據(jù)電、傳輸介質(zhì)等的物理特性結(jié)合串口設(shè)備使用的要求

為了保證有效通訊，根據(jù)電、傳輸介質(zhì)等的物理特性結(jié)合串口設(shè)備使用的要求，確定RS232最大傳輸速率只能是115200，然后逐級(jí)二分得到57600，28800，19200......;為適應(yīng)這些速率，設(shè)計(jì)相應(yīng)的晶振頻率。

2：這是由電信線路特性決定的

電話線路的帶通是300--3KHz，當(dāng)時(shí)hayes先搞的modem，所以用的2400HZ信號(hào)，對(duì)應(yīng)波特率是2400。由于基本頻率確定了，以后采用的提高通訊速率的方法都是在2400基礎(chǔ)上倍頻的，所以形成了9600.19200......

不管哪種說法，都是先有波特率再有晶振頻率。

單片機(jī)串口通信波特率計(jì)算

在模式0和模式2下，串口波特率固定，模式0為Fosc/12。模式2為Fosc/32或Fosc/64，具體由PCON寄存器的SMOD位決定。

在模式1和模式3下，波特率是一個(gè)可變值，波特率可以由定時(shí)器1產(chǎn)生(8052可以由定時(shí)2產(chǎn)生)，那么波特率到底為多少呢？波特率由定時(shí)器1的溢出率來(lái)決定：

Baud Rate = (2SMOD/32)*(Timer 1 Overflow Rate)

注意：2SMOD這里的SMOD是指數(shù)，SMOD為波特率雙倍波特率位，該位在PCON寄存器中。

當(dāng)使用timer 1作為波特率產(chǎn)生器時(shí)，通常需要將timer 1配置成8位自動(dòng)重裝的工作模式下，同時(shí)還要禁止timer 1中斷，那么timer 1的溢出率是怎樣計(jì)算的呢？溢出率即溢出的頻率，假設(shè)晶振頻率為12MHz，TH1值為0xFE，則只需要兩個(gè)時(shí)鐘脈沖就會(huì)溢出，溢出的周期為2us，那么溢出的頻率就為500KHz。根據(jù)定時(shí)器一節(jié)，定時(shí)時(shí)間有如下計(jì)算公式

定時(shí)時(shí)間=(最大計(jì)數(shù)值-計(jì)數(shù)器初值)*機(jī)器周期=(最大計(jì)數(shù)值-計(jì)數(shù)器初值)*(12/晶振頻率(Hz))(s)=(256-TH1)*(12/OSC_FREQ(Hz))(s)。

那么溢出頻率自然就為：

OSC_FREQ(Hz)/((256-TH1)*12)。

所以最后推到出波特率為：

(2SMOD/32)*(OSC_FREQ(Hz)/((256-TH1)*12))。

波特率的計(jì)算公式有了，那自然就可以根據(jù)波特率推導(dǎo)出TH1的初值了：

BAUD_RATE=(2SMOD/32)*(OSC_FREQ(Hz)/((256-TH1)*12))

32*12*(256-TH1)=(2SMOD*OSC_FREQ(Hz))/BAUD_RATE

256-TH1=(2SMOD*OSC_FREQ(Hz))/(BAUD_RATE*32*12)

TH1=256-(2SMOD*OSC_FREQ(Hz))/(BAUD_RATE*32*12)

假設(shè)晶振頻率為11.0592MHz，波特率為9600，SMOD=0，TH1初值應(yīng)該為多少呢？根據(jù)上面公式可以計(jì)算得TH1=256-11059200/(9600*32*12)=0xFD。

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