单片机波特率自适应

单片机从机的波特率自适应设置

一、硬件原理图

说明：DB9接到PC机的串口上。晶体震荡器可以用诸如11.0592MHz,14.7456MHz，对本文的介绍没有影响等等。这里，单片机为机为，PC机为主机。

二、自动设置理论原理

AT89C52的串行口有4种工作方式，方式1、3最常用。T2的波特率发生方式类似于常数自动重装入方式。用X16代替（RCAP2H,RCAP2L），则串行口方式1、3的波特率公式为：

波特率=fosc/[32 x （65536-X16 ）]..……………………..……..…(A)

由（A）可得，单片机每接收1bit需要的时间为

接受1bit的时间=[32 x （65536- X16 ）]/ fosc……………………(B)

单片机A T89C52为12分频指令系统，所以其机器周期为：

机器周期= 12/fosc……………………………………….….….……(C )

我们可以很容易得到单片机接收1bit所需要的机器周期，假定为NUM，则由（B），（C）得NUM x 12/ fosc=[32 x (65536- X16)]/ fosc…………………………...(D)

由（D）可得，波特率定时时间常数为：

X16=NUM x 3/8……………………………….…………………….….(E)

由此，关键需要得到单片机接受1 bit的机器周期数NUM。

三、自动检测主机信息的方法

不失一般性，假定串行通讯的字符协议为1起始位，8数据位，无奇偶校验位，1停止位，如下(图2)所示，

由定时器2工作原理（图3）知道，C/T2=0，TR2=0，则其加1计数，其计数速率为fosc/12，每加1需要的时间等于12/fosc，刚好就是一个机器周期。所以，只要我们在传输数据的某位开始处启动定时器，在传输该位结束时停止计数器，然后获取该范围的计数值，就是我们上面公式（E）中的NUM。

（定时器2工作原理，图3）

由图2知，如果主机（PC机）发给单片机01H（十六进制），则单片机P3.0接收数据如下波形（图4）。起始位开始时，启动定时器T2，当高电平来到时，关闭定时器T2，则计数值就等于NUM。

四、软件实现

1．流程图

这里给出获取定时常数的流程图，按主机发0x01来设计的

获取8bit数据的定时计数值（图5）计算定时时间常数（图6）

2．实现该方法的软件源代码

说明：本软件包括C51和汇编两部分

字符协议：1起始位，8数据位，无奇偶校验位，1停止位;//-----汇编部分

;//-----文件名：Yasm.asm

;//------日期：2002.12.1

public GetBitPara

proc segment code

rseg proc

TR2 BIT 0CAH

T2CON EQU 0C8H

RCAP2H EQU 0CBH

RCAP2L EQU 0CAH

TH2 EQU 0CDH

TL2 EQU 0CCH

GetBitPara:

CLR TR2 ; 停止定时器T2

MOV SCON,#00h

MOV IE,#00H

CLR TR2

MOV T2CON,#00h

MOV TH2,#0 ;设置定时器初始值

MOV TL2,#0

MOV RCAP2H,#0

MOV RCAP2L,#0

SETB RXD

JB RXD,$ ;等待起始位

SETB TR2 ;开启定时器T2

JNB RXD,$ ;等待第1bit到来

CLR TR2 ;停止定时器T2

MOV R6,TH2 ;返回计数值

MOV R7,TL2 ;

RET

END

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //-----C51部分

//-----文件名：AutoTest.c

//------日期：2002.12.1

//------要求：PC机器发给单片机的信息数据M必须满足：M & 0x01==0x01，

// 即保证其最低位为1，这样，从开始位到第一位之间就等于1bit的间隔。

#include

extern unsigned int GetBitPara();

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // (BitPara)*12/晶振频率=BitTime....................(!)

// 波特率= 晶振频率/(32*(65536 - [RCAP2H,RCAP2L]))

// (32*(65536 - [RCAP2H,RCAP2L]))/晶振频率=BitTime...(!!)

// (!),(!!)=====>

// 32*(65536 - [RCAP2H,RCAP2L])=BitPara*12

// [RCAP2H,RCAP2L]=65536-BitPara*12/32

// [RCAP2H,RCAP2L]=65536-BitPara*3/8

unsigned int GetT2Const()

{

unsigned int BitPara=0;

unsigned long temp1=0,temp2=0;

BitPara=GetBitPara();

temp1=(BitPara)*3;

temp2=(unsigned int)(temp1>>3);

if(temp1-(temp2<<2)>=4)temp2++;//四舍五入

return (65536-temp2);

}