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51单片机晶振与波特率的关系

发布日期:2019-06-26 10:22 来源:和记h88 发布人:和记娱乐 点击:

  在串行通信中,MCS—51串口可约定四种工作方式。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的波特率是可变的,由定时器T1的溢出率决定。

  波特率是指串行端口每秒内可以传输的波特位数。这里所指的波特率,如标准9600不是每秒种可以传送9600个字节,而是指每秒可以传送9600个二进位,而一个字节要8个二进位,如用串口模式1来传输,那么加上起始位和停止位,每个数据字节就要占用10个二进位,9600波特率用模式1传输时,每秒传输的字节数是9600÷10=960字节。

  方式0的波特率是固定的,为fosc/12,以一个12M 的晶振来计算,那么它的波特率可以达到1M。

  模式1和模式3的波特率是可变的,取决于定时器1或2(对于52芯片)的溢出速率,就是说定时器1每溢出一次,串口发送一次数据。可以用以下的公式去计算:

  上式中如设置了PCON寄存器中的SMOD位为1时就可以把波特率提升2倍。通常会使用定时器1工作在定时器工作模式2下,这时定时值中的TL1做为计 数,TH1做为自动重装值,这个定时模式下,定时器溢出后,TH1的值会自动装载到TL1,再次开始计数,这样可以不用软件去干预,使得定时更准确。在这 个定时模式2下定时器1溢出速率的计算公式如下:

  上式中的“计数速率”与所使用的晶体振荡器频率有关,在51 芯片中定时器启动后会在每一个机器周期使定时寄存器TH的值加1,一个机器周期等于十二个振荡周期,所以可以得知51芯片的计数速率为晶体振荡器频率的1/12,一个12M 的晶振用在51芯片上,那么51的计数速率就为1M。通常用11.0592M 晶体是为了得到标准的无误差的波特率,那么为何呢?计算一下就知道了。如我们要得到9600 的波特率,晶振为11.0592M 和12M,定时器1 为模式2,SMOD 设为1,分别看看那所要求的TH1 为何值。代入公式:

  的计算可以看出使用12M晶体的时候计算出来的TH1不为整数,而TH1的值只能取整数,这样它就会有一定的误差存在不能产生精确的9600波特率。当然一定的误差是可以在使用中被接受的,就算使用11.0592M 的晶体振荡器也会因晶体本身所存在的误差使波特率产生误差,但晶体本身的误差对波特率的影响是十分之小的,可以忽略不计。

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