波特率是什么意思_怎樣計(jì)算波特率

波特率是什么
在數(shù)字通信中的數(shù)據(jù)傳輸速率與調(diào)制速率是兩個(gè)容易混淆的概念。數(shù)據(jù)傳輸速率（又稱碼率、比特率或數(shù)據(jù)帶寬）描述通信中每秒傳送數(shù)據(jù)代碼的比特?cái)?shù)，單位是bps。
當(dāng)要將數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳送時(shí)，往往是將數(shù)據(jù)通過調(diào)制解調(diào)技術(shù)進(jìn)行傳送的，即將數(shù)據(jù)信號(hào)先調(diào)制在載波上傳送，如QPSK、各種QAM調(diào)制等，在接收端再通過解調(diào)得到數(shù)據(jù)信號(hào)。數(shù)據(jù)信號(hào)在對(duì)載波調(diào)制過程中會(huì)使載波的各種參數(shù)產(chǎn)生變化（幅度變化、相位變化、頻率變化、載波的有或無等，視調(diào)制方式而定），波特率是描述數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)模擬載波調(diào)制過程中，載波每秒中變化的數(shù)值，又稱為調(diào)制速率，波特率又稱符號(hào)率。在數(shù)據(jù)調(diào)制中，數(shù)據(jù)是由符號(hào)組成的，隨著采用的調(diào)制技術(shù)的不同，調(diào)制符號(hào)所映射的比特?cái)?shù)也不同。符號(hào)又稱單位碼元，它是一個(gè)單元傳送周期內(nèi)的數(shù)據(jù)信息。如果一個(gè)單位碼元對(duì)應(yīng)二個(gè)比特?cái)?shù)（一個(gè)二進(jìn)制數(shù)有兩種狀態(tài)0和1，所以為二個(gè)比特）的數(shù)據(jù)信息，那么符號(hào)率等于比特率；如果一個(gè)單位碼元對(duì)應(yīng)多個(gè)比特?cái)?shù)的數(shù)據(jù)信息（m個(gè)），則稱單位碼元為多進(jìn)制碼元。此時(shí)比特率與符號(hào)率的關(guān)系是：比特率=符號(hào)率*log2 m,比如QPSK調(diào)制是四相位碼，它的一個(gè)單位碼元對(duì)應(yīng)四個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)信息，即m=4，則比特率=2*符號(hào)率，這里“l(fā)og2 m”又稱為頻帶利用率,單位是：bps/hz。
另外已調(diào)信號(hào)傳輸時(shí)，符號(hào)率（SR）和傳輸帶寬（BW）的關(guān)系是：BW=SR（1+α），α是低通濾波器的滾降系數(shù)，當(dāng)它的取值為0時(shí)，頻帶利用率最高，占用的帶寬最小，但由于波形拖尾振蕩起伏大(如圖5-15b),容易造成碼間干擾；當(dāng)它的取值為1時(shí)，帶外特性呈平坦特性，占用的帶寬最大是為0時(shí)的兩倍；由此可見,提高頻帶利用率與"拖尾"收斂相互矛盾，為此它的取值一般不小于0.15。例如，在數(shù)字電視系統(tǒng)，當(dāng)α=0.16時(shí)，一個(gè)模擬頻道的帶寬為8M，那么其符號(hào)率=8/（1+0.16）=6.896Ms/s。如果采用64QAM調(diào)制方式，那么其比特率=6.896*log2 64=6.896*6=41.376Mbps

波特率 即 調(diào)制速率 ，指的是信號(hào)被 調(diào)制 以后在單位時(shí)間內(nèi)的 波特 數(shù)，即單位時(shí)間內(nèi) 載波 參數(shù)變化的次數(shù)。它是對(duì)信號(hào)傳輸速率的一種度量，通常以“波特每秒”（Bps）為單位。 波特率有時(shí)候會(huì)同 比特率 混淆，實(shí)際上后者是對(duì)信息傳輸速率（傳信率）的度量。波特率可以被理解為單位時(shí)間內(nèi)傳輸碼元符號(hào)的個(gè)數(shù)（傳符號(hào)率），通過不同的調(diào)制方法可以在一個(gè)碼元上負(fù)載多個(gè)比特信息。因此信息傳輸速率即比特率在數(shù)值上和波特率有這樣的關(guān)系
計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用二進(jìn)制的方式計(jì)數(shù)，那么它為什么又能識(shí)別十進(jìn)制數(shù)和各種字符、圖形呢？其實(shí)，不論是數(shù)值數(shù)據(jù)還是文字、圖形等，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部都采用了一種編碼標(biāo)準(zhǔn)。通過編碼標(biāo)準(zhǔn)可以把它轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)來進(jìn)行處理，計(jì)算機(jī)將這些信息處理完畢再轉(zhuǎn)換成可視的信息顯示出來。常用的字符代碼是ASCII碼，它原來是美國的國家標(biāo)準(zhǔn)，1967年被定為國際標(biāo)準(zhǔn)。
ASCII碼由8位二進(jìn)制數(shù)組成，其中最高位為校驗(yàn)位，用于傳輸過程檢驗(yàn)數(shù)據(jù)正確性。其余7位二進(jìn)制數(shù)表示一個(gè)字符，共有128種組合。如回車的ASCII碼為0001101（13），空格的ASCII碼為0100000（32），“0” 的ASCII碼為0110000（48），“A” 的ASCII碼為1000001（65），“a”的ASCII碼為1100001（97）。

波特率計(jì)算
在串行通信中，收發(fā)雙方對(duì)發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)速率要有一定的約定，我們通過軟件對(duì)MCS—51串行口編程可約定四種工作方式。其中，方式0和方式2的波特率是固定的，而方式1和方式3的波特率是可變的，由定時(shí)器T1的溢出率決定。
串行口的四種工作方式對(duì)應(yīng)著三種波特率。由于輸人的移位時(shí)鐘的來源不同，所以，各種方式的波特率計(jì)算公式也不同。
一、方式0的波特率
方式0時(shí)，移位時(shí)鐘脈沖由56(即第6個(gè)狀態(tài)周期，第12個(gè)節(jié)拍)給出，即每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生一個(gè)移位時(shí)鐘，發(fā)送或接收一位數(shù)據(jù)。所以，波特率為振蕩頻率的十二分之一，并不受 PCON寄存器中SMOD的影響，即：
方式0的波特率＝fosc／12
二、方式2的波特率
串行口方式2波特率的產(chǎn)生與方式0不同，即輸入時(shí)釧源的頻率不同，控制接收與發(fā)送的移位時(shí)鐘由振蕩頻率Foec的第二節(jié)拍P2（即Foec/2）給出，所以，方式2波特率取決于PCON中SMOD位的值，當(dāng)SMOD=0時(shí)，波特率為Foec的六十四分之一；若SMOD=1，則波特率為Foec的三十二分之一，即：方式2的波特率=2smod/64*Foec。
三、方式l和方式3的波特率
方式1和方式3的移位時(shí)鐘脈沖由定時(shí)器T1的溢出率決定，故波特宰由定時(shí)器T1的
溢出率與SMOD值同時(shí)決定，即：方式1和方式3的波特率＝2SMOD/32?T1溢出率
其中，溢出率取決于計(jì)數(shù)速率和定時(shí)器的預(yù)置值。計(jì)數(shù)速率與TMOD寄存器中C／T的狀態(tài)有關(guān)。當(dāng)C／T＝0時(shí)，計(jì)數(shù)速率＝fosc／2；當(dāng)C／T＝1時(shí)，計(jì)數(shù)速率取決于外部輸入時(shí)鐘頻率。
當(dāng)定時(shí)器Tl作波特率發(fā)生器使用時(shí)，通常選用可自動(dòng)裝入初值模式(工作方式2)，在工作方式2中，TLl作為計(jì)數(shù)用，而自動(dòng)裝入的初值放在THl中，設(shè)計(jì)數(shù)初值為x，則每過“256一x”個(gè)機(jī)器周期，定時(shí)器T1就會(huì)產(chǎn)生一次溢出。為了避免因溢出而引起中斷，此時(shí)應(yīng)禁止T1中斷。這時(shí)，溢出周期為：

系統(tǒng)晶振頻率選為11．0592MHZ就是為了使初值為整數(shù)，從而產(chǎn)生精確的波特率。

如果串行通信選用很低的波特率，可將定時(shí)器Tl置于工作方式0或工作方式1，但在這種情況下，T1溢出時(shí)，需用中斷服務(wù)程序重裝初值。中斷響應(yīng)時(shí)間和執(zhí)行指令時(shí)間會(huì)使波特率產(chǎn)生一定的誤差，可用改變初值的辦法加以調(diào)整。上表列出了各種常用的波特率及其初值。