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单片机中计算串行口的波特率时?

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在单片机中计算串行口的波特率时,需要考虑以下几个因素:

单片机主频:

波特率与单片机的主频有关,通常用赫兹(Hz)表示。

定时器初值:

对于可变波特率模式,波特率与定时器的初值有关。

工作模式:

51单片机串口有几种不同的工作模式,每种模式对应不同的波特率计算公式。

PCON寄存器中的SMOD位:

这个位用于控制波特率是否加倍。

根据这些因素,我们可以推导出以下波特率计算公式:

模式0(固定波特率)

对于模式0,波特率是固定的,计算公式为:

\[ \text{波特率} = \frac{f_{\text{OSC}}}{12} \]

其中,\( f_{\text{OSC}} \) 是晶振频率。

模式1和模式3(可变波特率)

对于模式1和模式3,波特率是可变的,计算公式为:

\[ \text{波特率} = \frac{2^{\text{SMOD}}}{32} \times \text{溢出速率} \]

其中,溢出速率是定时器(例如定时器1)的溢出频率,计算公式为:

\[ \text{溢出速率} = \frac{f_{\text{OSC}}}{256 - \text{TH1}} \]

将溢出速率代入波特率公式中,得到:

\[ \text{波特率} = \frac{2^{\text{SMOD}}}{32} \times \frac{f_{\text{OSC}}}{256 - \text{TH1}} \]

模式2(可变波特率)

对于模式2,波特率也是可变的,计算公式为:

\[ \text{波特率} = \frac{2^{\text{SMOD}}}{64} \times \frac{f_{\text{OSC}}}{\text{PCON中的SMOD位}} \]

其中,\( \text{PCON中的SMOD位} \) 为0或1,分别表示波特率不变和加倍。

示例计算

假设单片机主频为12MHz(即 \( f_{\text{OSC}} = 12,000,000 \) Hz),定时器初值TH1为255,PCON中的SMOD位为1。

模式0

\[ \text{波特率} = \frac{12,000,000}{12} = 1,000,000 \text{ Hz} = 1 \text{ Mbps} \]

模式1

\[ \text{溢出速率} = \frac{12,000,000}{256 - 255} = 12,000,000 \text{ Hz} \]

\[ \text{波特率} = \frac{2^1}{32} \times 12,000,000 = \frac{2}{32} \times 12,000,000 = 750,000 \text{ Hz} = 750 \text{ kbps} \]

模式2

\[ \text{波特率} = \frac{2^1}{64} \times \frac{12,000,000}{1} = \frac{2}{64} \times 12,000,000 = 375,000 \text{ Hz} = 375 \text{ kbps} \]

通过以上公式和示例,可以根据具体的应用场景和需求选择合适的工作模式和定时器初值来计算串行口的波特率。