單片機串行通信波特率的自適應(yīng)實現(xiàn)方法

在串行異步通信中，目前實現(xiàn)波特率自動檢測并適應(yīng)的設(shè)計思想有多種，可是他們或者需要額外的硬件支持，或者實現(xiàn)時方法繁雜且軟件開銷大。文章介紹了一種簡單可靠的用軟件實現(xiàn)波特率自動適應(yīng)的方法，并給出了仿真調(diào)試電路原理圖，給出了同步程序的詳細(xì)框圖。該方法提高了波特率解調(diào)的便捷性和兼容性。

1　仿真電路

SST89C54／58單片機是MCS-51系列單片機的派生產(chǎn)品，他們在指令系統(tǒng)、硬件結(jié)構(gòu)和片內(nèi)資源上與標(biāo)準(zhǔn)8052單片機完全兼容。實際上 SST公司的SST89C54／58是一款使用非常方便51系列單片機，如不考慮其看門狗定時器和內(nèi)部Flash程序存儲器，可以將其看成是一個可在線編程的標(biāo)準(zhǔn)8052單片機。圖1為實現(xiàn)串行通信仿真調(diào)試硬件原理圖，這是一個通用的串行通信接口電路INT0腳用來啟動從機同步適應(yīng)。同步建立后的數(shù)據(jù)傳送過程中外部中斷0被禁止，而一批數(shù)據(jù)傳送完畢后進(jìn)入待機監(jiān)控狀態(tài)時則開 放外中斷。

2　波特率自適應(yīng)實現(xiàn)原理

2．1　波特率

對于8052單片機，串行通信用定時器1或定時器2作波特率發(fā)生器，波特率取決于他們的溢出率。當(dāng)串行口在工作方式1，3，用定時器1作波特率發(fā)生器時， 則波特率計算如下：

當(dāng)定時器1工作方式2時，n＝8，X為定時器1初值。

當(dāng)定時器1工作方式1時，n＝16，X為定時器1初值。

若用定時器2作波特率發(fā)生器時，則波特率計算公式如下：

其中：X為定時器2的初值。

2．2　波特率自適應(yīng)原理

主機端要求和從機建立通信時，先發(fā)送同步字符80H，從機根據(jù)此同步字符來計算當(dāng)前的通信速率，并設(shè)置此值為本從機的波特率，從而完成通信速率的自適應(yīng)。以串行通信方式1為例，他是一個10位的數(shù)據(jù)格式，如圖2所示。

所以，在發(fā)送同步字符80H時，在數(shù)據(jù)線上他所呈現(xiàn)的電平狀態(tài)如圖3所示。

從機通過檢測本機RXD引腳的信號，并利用定時器對RXD信號的低電平進(jìn)行寬度測量，其負(fù)脈寬時間TDOWN剛好是8位數(shù)據(jù)的寬度，這有利于波特率發(fā)生器初值的計算。采用定時器0方式1并置初值0對TDOWN進(jìn)行定時，可得計數(shù)值TH0，TL0，用XT來表示，設(shè)從機晶振為ff，