电工之家_电工基础知识学习网站
当前位置:电工之家 > 电工知识 > 单片机 > 正文

串口的波特率如何计算?串口通信波特率计算

时间:2017-06-30 13:50 来源:电工之家

串口的波特率如何计算?串口通信波特率计算
波特率的计算
STM32下的波特率和串口外设时钟息息相关,USART 1的时钟来源于APB2,USART 2-5的时钟来源于APB1。在STM32中,有个波特率寄存器USART_BRR,如下:

STM32串口波特率通过USART_BRR进行设置,STM32的波特率寄存器支持分数设置,以提高精确度。USART_BRR的前4位用于表示小数,后12位用于表示整数。但是它还不是我们想要设置的波特率,想要设置我们串口的波特率大小还需要进行计算。其实有关波特率的计算是下面这一条表达式:

从上面的表达式,我们引入了一个新量USARTDIV,它表示对串口的时钟源fck进行分频。假设我们已知道了波特率和fck时钟频率的大小,那么通过上式便可以计算出USARTDIV的具体大小,然后再通过USART的值大小对波特率寄存器进行设置。
USARTDIV通过上面的表达式得出,是一个带有小数的浮点数(如27.75)。将小数部分和整数部分分开,分别得到一个整数值n(如27)和一个小数值m(如0.75)。有了这两个值我们便可以填写USART_BRR寄存器进而设置我们串口波特率大小了。
将整数部分m(27 = 0x1B)直接写入USART_BRR的后12位部分;将小数部分n乘以16后得到的整数值(如0.75 x 16 = 12 = 0xC)写入USART_BRR前4位部分,最后USART_BRR的值为0x1BC。
注意:如果小数部分乘以16之后仍带有小数,则要四舍五入去除小数部分得到一个新的整数,再将其写入USART_BRR的前四位。
为什么在计算波特率的公式中要乘以16?
​我们知道串口通信是通过TXD和RXD这两条线进行通信的,当接收器的RXD连接着发送器的TXD,接收器的TXD连接着发送器的RXD,接收器和发送器可以通过RXD和TXD互传数据。当接收器检测到RXD这条线的电平被拉为低电平,立即开始接收发送器发送过来的数据,刚刚那个低电平只是一个告知接收器可以接收数据的起始位而已。
在数据的传输中,信号可能受到一些干扰而产生一些抖动,如下图。如果接收端只对这些信号数据采样一次,那么它有可能采样到的是抖动的不准的数据,进而使数据传输不准确,所以接收端在采样数据线上的数据,通常都要采样多次,然后通过比较获得准确的数据。

前面已经说过,USARTDIV,它表示对串口的时钟源fck进行分频,而这16表示的正是1bit数据的采样次数。为什么呢?

,将这个表达式的分子分母倒过来,可以得到下面这条表达式

每一位的传输时间只有1/TX_baud,这个总时间除以16,所以每采样一次的时间正好是T1,即新分频后的周期。而初始的串口时钟信号来自于APBx,APBx时钟信号需要经过分频才会等于T1,所以才需要分频USARTDIV。

看过《串口的波特率如何计算?串口通信波特率计算》的人还看了以下文章
c语言模电数电没学可以直接学stm32单片机吗 c语言模电数电没学可以直接学stm32单片机吗
个人觉得还是要掌握一点基础知识才能开始学。从硬件和软件两个方面来说,首先硬件方面,学单片机要懂基本的电子方面的知识,数电和模电是最基础的,一般搞嵌入式的都要能看得懂原理图,需要知道自己的输入、输入分别是什么,这就牵涉到一些比如GPIO、UART、I...
怎么做基于STM32的指纹密码锁 怎么做基于STM32的指纹密码锁
STM32单片机直接买现成的最小开发板,也就30多块钱,比如这个,省得你自己做板子了。 程序还是得你自己写,会用串口就行,然后再买个继电器模块,网上多的是,比如这种的供个电,直接用单片机IO就能驱动了,用这个去控制电子锁的开或者关。 电子锁都替你想好...
单片机一般用什么系统 单片机一般用什么系统
首先是老牌开源的操作系统比较稳定成熟,我们不应该再去写操作系统。 其次现在单片机的频率越来越高,速度越来越快,操作系统的几大模块,内存管理,任务调度,锁,可以提高cpu的利用率。简单应用不说,应对同时含有多路不同接口的通讯,控制等复杂功能,光...
单片机开漏输出的应用和优点 单片机开漏输出的应用和优点
单片机的开漏输出特点大家都清楚我就不再啰嗦了,主要说应用和优点。 1、增强驱动能力,驱动大电流设备:其实这个功能很少能用到,io一般还是驱动小电流为主,真是大电流就会增加驱动芯片或增加MOS管了,也不会用单片机驱动,因为单片机电源管脚比较细,载流...
STM32单片机好学吗 STM32单片机好学吗
目前市面上热门的32位单片机,非STM32莫属了,网上各种论坛以及开源的资料非常多,如此一来,能为我们的学习提供更多的帮助,超子提供一个学习路径供您参考。 1.C语言基本语法 STM32需要使用C语言开发,所以首先要掌握C语言的基本语法,前期可以不必投入太多...