在单片机里面，波特率和比特率是一回事吗？

tnteye · 发表于 2017-5-9 13:33:18

在网上结果里，有各种解释，第一种是说波特率是指单位时间内发出的码元数，而码元可以是由不同的比特位组成，另一种就是说波特率是每秒发出的比特数。我查了两本书，讲的也不是很清楚。郭天祥的书里讲的是：每秒传输二进制代码的位数，即1波特=1位/秒。另一本新编CS-51单片机应用设计里，定义为：串行口每秒钟发送（或接收）的位数。比较混乱，越看越不明白了，大家可以一起来讨论下。

tnteye · 发表于 2017-5-9 13:57:38

我把网上搜到的结果分享下。

tnteye · 发表于 2017-5-9 13:58:07

1：比特率：9600bps  
就是每秒中传输9600bit，也就是相当于每一秒中划分成了9600等份。  
 如此，那么每1bit的时间就是1/9600秒=104.16666666666666666666666666667us。约0.1ms。既然是9600等份，即每1bit紧接着下一个比特，不存在额外的间隔。也不管是啥起始bit，数据bit，奇偶bit，停止bit。

tnteye · 发表于 2017-5-9 13:58:44

2：帧格式，帧间隔。  
在电脑里，也就是超级终端等的端口设置。电脑的默认端口设置，也就是默认帧格式是：8个数据bit，1个停止bit，（起始1bit 是必须的）默认无奇偶，无流控。  
 则实际就是10bit为1帧。一秒中可以发送9600/10=960个帧，也就是960字符，因为一帧里只有1个字符，1字符就是帧里面的8个数据bit 

tnteye · 发表于 2017-5-9 13:59:03

3：串口通讯  
串口当然可以连续，没有时间间隔地发送帧，默认情形下电脑在9600bps下可以发送960帧。  
 但在实际工作中，在异步通讯下，一般需要一个交互过程，所以，电脑发送一个帧，或者若干帧，还需要等待从设备的应答，并不是一直发送的。有问有答地实现编程者的目标。

tnteye · 发表于 2017-5-9 13:59:35

4：波特率时钟实际上是比特率时钟，每1bit所要花费的时间周期。而波特率（实际是比特率）发生器生成的分频时钟实际是对每1bit进行采样的时钟，它是波特率时钟的16倍。波特率发生器实质是设计一个分频器，用于产生和RS 232通信同步的时钟。在系统中用一个计数器来完成这个功能，分频系数N决定了波特率的数值。该计数器一般工作在一个频率较高的系统时钟下，当计数到 N／2时将输出置为高电平，再计数到N／2的数值后将输出置为低电平，如此反复即可得到占空比50％的波特率时钟，具体的波特率依赖于所使用的系统时钟频率和N的大小。如系统时钟频率是40 MHz，要求波特率是9 600[MS1] ，则16倍波特率时钟的周期约等于260个系统时钟周期，则计数器取260／2=130时，当计数溢出时输出电平取反就可以得到16倍约定波特率的时钟。也可以这么理解：40mhz晶振，最小计数脉冲是25ns， 16倍波特率的频率就是16*9600，其时钟周期就是1/(16*9600)=6.5us 也就是以40mhz晶振作为输入的话，计数器需要计数=6500/25=260 个计数。 9600波特率也可理解为一种波特时钟频率，即1秒钟计数9600个，如果是16倍波特率时钟，即直接相乘就可以了。就是1秒计数9600*16=153600 。

tnteye · 发表于 2017-5-9 13:59:58

/(9600*16) 除以（1/40000000）也就是以时钟周期除了最小时钟周期得到的就是计数的个数。简化而言就是 40000000/(9600*16)=260，也就是频率直接相除就得到要分频计数器计数的个数。     
 [MS1]  
40000000/(9600*16)=260.4    
串口通信必须要设定波特率，本设计采用的波特率为9 600 bit／s。产生波特率的时钟频率是越高越好，这样才可产生较高且精确的波特率。设计选用50M主频率要产生9600bit／s波特率，每传送一位数据需要5 208．33个时钟周期。取一个最接近的数是5 208，则波特率为9 600．61，其误差约为0．006％，误码率很低可以确保通信正常。  
( liupeng  50000000/5208=9600.61) 

tnteye · 发表于 2017-5-9 14:00:13

5: 误差允许范围  
6：分频系数  
 计数器很容易实现分频。可用lpm-counter实现。  
比如分频系数是2，那么，直接用q0作为输出即可。如果分频系数是4，那么q0，q1作为有效比特。  
总而言之，要n整数分频，即计数n后清零重计数。至于50%占空比则另外考虑。奇数分频似不易实现50%占空比。