80C51單片機進行串行通訊應(yīng)用中自動檢測波特率的方法詳細介紹

　　本文介紹一種在80C51 串行通訊應(yīng)用中自動檢測波特率的方法。按照經(jīng)驗，程序起動后所接收到的第1 個字符用于測量波特率。

　　這種方法可以不用設(shè)定難于記憶的開關(guān)，還可以免去在有關(guān)應(yīng)用中使用多種不同波特率的煩惱。人們可以設(shè)想：一種可靠地實現(xiàn)自動波特檢測的方法是可能的，它無須嚴格限制可被確認的字符。問題是：在各種的條件下，如何可以在大量允許出現(xiàn)的字符中找出波特率的定時間隔。

　　顯然，最快捷的方法是檢測一個單獨位時間（single bit time），以確定接收波特率應(yīng)該是多少。可是，在RS-232 模式下，許多ASCII 字符并不能測量出一個單獨位時間。對于大多數(shù)字符來說，只要波特率存在合理波動（這里的波特率是指標準波特率），從起始位到最后一位“可見”位的數(shù)據(jù)傳輸周期就會在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化。此外，許多系統(tǒng)采用8 位數(shù)據(jù)、無奇偶校驗的格式傳輸ASCII 字符。在這種格式里，普通ASCII 字節(jié)不會有MSB 設(shè)定，并且，UART總是先發(fā)送數(shù)據(jù)低位（LSB），后發(fā)送數(shù)據(jù)高位（MSB），我們總會看見數(shù)據(jù)的停止位。在下面的波特率檢測程序中，先等待串行通訊輸入管腳的起始信號（下降沿），然后起動定時器T0。在其后的串行數(shù)據(jù)的每一個上升沿，將定時器T0 的數(shù)值捕獲并保存。當定時器T0溢出時，其最后一次捕獲的數(shù)值即為從串行數(shù)據(jù)起始位到最后一個上升沿（我們假設(shè)是停止位）過程所持續(xù)的時間。

　　CmpTable 表格列出了每一波特率的最大測量時間。這些數(shù)據(jù)是經(jīng)過選擇的，所以，4 個數(shù)據(jù)位時間（加上起始位時間）仍可產(chǎn)生正確的波特率。

　　使用這種方法時，必須遵守一個假設(shè)：這種技術(shù)僅取決于所接收到的一個字符，接收這個字符的波特率必須大于最低波特率。本質(zhì)上來說，這意味著這個字符必須來自正常敲擊鍵盤時所產(chǎn)生的字符。

　　在PC 上，我們不可能快速、連續(xù)地敲擊兩個字符，以欺騙程序。但是，PC 的功能鍵具有一個問題，因為它會連續(xù)發(fā)送兩個緊挨著的字符，使程序檢測得到錯誤的波特率。在為12MHz時鐘頻率而設(shè)計的的例子程序中，其總采樣時間大約為65mS，大約可以在RS-232 通訊中以300bps 的速度發(fā)送兩個字符。

　　假如使用了奇偶校驗，當4 個MSB 以及所接收字節(jié)的奇偶校驗位均這同一值時，就可能會發(fā)生錯誤。這類錯誤的發(fā)生取決于系統(tǒng)是使用了奇校驗或偶校驗，可能發(fā)生于小寫的字母“p”到“z”，還有花括號（｛｝）、垂直條（|）、波紋線（~），以及刪除鍵“delete”。值得注意的是，慣常的提示符按鍵（如，空格鍵、回車鍵、及返回鍵），是沒有這些限制的（奇數(shù)還是偶數(shù)的限制？）。

　　在以此方式運行程序時，如第一個字節(jié)已經(jīng)過去，但串行口（UART）的波特率未能正確設(shè)置，那將造成用于檢測波特率的第一個字符丟失。同樣，如果在正常通訊中檢測到串行口的通訊“幀”錯誤，絕大部分“實時”程序必須重復(fù)這一檢測波特率的過程。

　　如需采用另外設(shè)定的晶體振蕩頻率、波特率，請使用下列公式計算CmpTable 的表項目：
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