单片机串行通信波特率的自适应实现方法

在串行异步通信中，目前实现波特率自动检测并适应的设计思想有多种，可是他们或者需要额外的硬件支持，或者实现时方法繁杂且软件开销大。文章介绍了一种简单可靠的用软件实现波特率自动适应的方法，并给出了仿真调试电路原理图，给出了同步程序的详细框图。该方法提高了波特率解调的便捷性和兼容性。

1　仿真电路

SST89C54／58单片机是MCS-51系列单片机的派生产品，他们在指令系统、硬件结构和片内资源上与标准8052单片机完全兼容。实际上 SST公司的SST89C54／58是一款使用非常方便51系列单片机，如不考虑其看门狗定时器和内部Flash程序存储器，可以将其看成是一个可在线编程的标准8052单片机。图1为实现串行通信仿真调试硬件原理图，这是一个通用的串行通信接口电路INT0脚用来启动从机同步适应。同步建立后的数据传送过程中外部中断0被禁止，而一批数据传送完毕后进入待机监控状态时则开 放外中断。

2　波特率自适应实现原理

2．1　波特率

对于8052单片机，串行通信用定时器1或定时器2作波特率发生器，波特率取决于他们的溢出率。当串行口在工作方式1，3，用定时器1作波特率发生器时， 则波特率计算如下：

当定时器1工作方式2时，n＝8，X为定时器1初值。

当定时器1工作方式1时，n＝16，X为定时器1初值。

若用定时器2作波特率发生器时，则波特率计算公式如下：

其中：X为定时器2的初值。

2．2　波特率自适应原理

主机端要求和从机建立通信时，先发送同步字符80H，从机根据此同步字符来计算当前的通信速率，并设置此值为本从机的波特率，从而完成通信速率的自适应。以串行通信方式1为例，他是一个10位的数据格式，如图2所示。

所以，在发送同步字符80H时，在数据线上他所呈现的电平状态如图3所示。

从机通过检测本机RXD引脚的信号，并利用定时器对RXD信号的低电平进行宽度测量，其负脉宽时间TDOWN刚好是8位数据的宽度，这有利于波特率发生器初值的计算。采用定时器0方式1并置初值0对TDOWN进行定时，可得计数值TH0，TL0，用XT来表示，设从机晶振为ff，