CW32單片機(jī)UART波特率設(shè)置介紹

一、波特率介紹

波特率表示單位時間內(nèi)傳送的碼元符號的個數(shù)，它是對符號傳輸速率的一種度量，它用單位時間內(nèi)載波調(diào)制狀態(tài)改變的次數(shù)來表示，即指一個單位時間內(nèi)傳輸符號的個數(shù)（Baud，單位符號：Bd）。

CW32L083 內(nèi)部集成 6 個通用異步收發(fā)器 (UART)，支持異步全雙工、同步半雙工和單線半雙工模式，支持硬件數(shù)據(jù)流控和多機(jī)通信；可編程數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)，可以通過小數(shù)波特率發(fā)生器提供寬范圍的波特率選擇。UART 控制器工作在雙時鐘域下，允許在深度休眠模式下進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收，接收完成中斷可以喚醒 MCU 回到運(yùn)行模式。

波特率發(fā)生器框圖如下：

二、波特率設(shè)置

1.同步半雙工模式下

波特率計算公式：BaudRate = UCLK / 12

其中，UCLK 是 UART 的傳輸時鐘，其來源可以是 PCLK、LSE 或 LSI，通過控制寄存器 UARTx_CR2 的 SOURCE 位域來選擇。

2.異步模式下

UART 的接收和發(fā)送波特率是相同的，由同一個波特率發(fā)生器產(chǎn)生。波特率發(fā)生器支持 16 倍采樣、8 倍采樣、4 倍采樣和專用采樣這 4 種采樣模式，具體的采樣模式通過控制寄存器 UARTx_CR1 的 OVER 位域來選擇。UCLK是 UART的傳輸時鐘，其來源可以是 PCLK、LSE或 LSI，具體來源通過 UARTx_CR2.SOURCE來選擇。BRRI（UARTx_BRRI［15:0］），是波特率計數(shù)器的整數(shù)部分，可設(shè)置范圍為 1 ~ 65535。BRRF（UARTx_BRRF［3:0］），是波特率計數(shù)器的小數(shù)部分，可設(shè)置范圍為 0 ~ 15。

OVER = 00，設(shè)置 16 倍采樣，波特率計算公式：BaudRate = UCLK / ( 16×BRRI + BRRF )

OVER = 01，設(shè)置 8 倍采樣，波特率計算公式：BaudRate = UCLK / ( 8×BRRI )

OVER = 10，設(shè)置 4 倍采樣，波特率計算公式：BaudRate = UCLK / ( 4×BRRI )

OVER = 11，設(shè)置專用采樣，波特率計算公式：BaudRate = ( 256×UCLK ) / BRRI

專用采樣僅適合傳輸時鐘源為 LSE 或者 LSI 時，進(jìn)行 2400bps、4800bps 或 9600bps 波特率下的 UART 通信。

UCLK 為 24MHz 波特率設(shè)置示例（OVER = 00）

UCLK 為 32.768kHz 波特率設(shè)置示例（OVER = 11）

3.波特率自動檢測

CW32L083 使用 UART 作為從機(jī)進(jìn)行通信時，可以通過自動波特率檢測的方法，自動適應(yīng) UART 主機(jī)的波特率?？蓪⑼ㄓ?a href="http://ttokpm.com/tags/定時器/" target="_blank">定時器（GTIM）的輸入捕獲來源配置為 UART 的 RXD 信號，或者將 GTIM 的門控信號配置為 UART 的 RXD 信號，配合使用相關(guān)軟件算法測量 UART 的波特率，以實(shí)現(xiàn)波特率自適應(yīng)。

三、波特率計數(shù)器寄存器定義

1.UARTx_BRRI 波特率計數(shù)器整數(shù)部分寄存器

Address offset: 0x0C??Reset value: 0x0000 0000

2.UARTx_BRRF 波特率計數(shù)器小數(shù)部分寄存器

Address offset: 0x10??Reset value: 0x0000 0000

四、波特率設(shè)置舉例

當(dāng)傳輸時鐘 UCLK 的頻率為 24MHz 時，要求配置 BaudRate = 115200 bps，計算 16×BRRI + BRRF = 24000000 / 115200 = 208.33 則：

BRRI = 208.33 / 16 = 13.02，最接近的整數(shù)是：13（0x0D）

BRRF = 0.02×16 = 0.32，最接近的整數(shù)是：0（0x00）

即需要設(shè)置 UARTx_BRRI 為 0x0D，UARTx_BRRF 為 0x00 此時，實(shí)際波特率 BaudRate = 115384.62 bps，誤差率為 0.16%。

來源：武漢芯源半導(dǎo)體

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審核編輯 黃宇