STM32下波特率計算詳解

STM32串口波特率通過(guò)USART_BRR進(jìn)行設置，STM32的波特率寄存器支持分數設置，以提高精確度。USART_BRR的前4位用于表示小數，后12位用于表示整數。但是它還不是我們想要設置的波特率，想要設置我們串口的波特率大小還需要進(jìn)行計算。其實(shí)有關(guān)波特率的計算是下面這一條表達式：

從上面的表達式，我們引入了一個(gè)新量USARTDIV，它表示對串口的時(shí)鐘源fck進(jìn)行分頻。假設我們已知道了波特率和fck時(shí)鐘頻率的大小，那么通過(guò)上式便可以計算出USARTDIV的具體大小，然后再通過(guò)USART的值大小對波特率寄存器進(jìn)行設置。

USARTDIV通過(guò)上面的表達式得出，是一個(gè)帶有小數的浮點(diǎn)數（如27.75）。將小數部分和整數部分分開(kāi)，分別得到一個(gè)整數值n（如27）和一個(gè)小數值m（如0.75）。有了這兩個(gè)值我們便可以填寫(xiě)USART_BRR寄存器進(jìn)而設置我們串口波特率大小了。

將整數部分m（27 = 0x1B）直接寫(xiě)入USART_BRR的后12位部分；將小數部分n乘以16后得到的整數值（如0.75 x 16 = 12 = 0xC）寫(xiě)入USART_BRR前4位部分,最后USART_BRR的值為0x1BC。

注意：如果小數部分乘以16之后仍帶有小數，則要四舍五入去除小數部分得到一個(gè)新的整數，再將其寫(xiě)入USART_BRR的前四位。

為什么在計算波特率的公式中要乘以16？

?我們知道串口通信是通過(guò)TXD和RXD這兩條線(xiàn)進(jìn)行通信的，當接收器的RXD連接著(zhù)發(fā)送器的TXD，接收器的TXD連接著(zhù)發(fā)送器的RXD，接收器和發(fā)送器可以通過(guò)RXD和TXD互傳數據。當接收器檢測到RXD這條線(xiàn)的電平被拉為低電平，立即開(kāi)始接收發(fā)送器發(fā)送過(guò)來(lái)的數據，剛剛那個(gè)低電平只是一個(gè)告知接收器可以接收數據的起始位而已。

在數據的傳輸中，信號可能受到一些干擾而產(chǎn)生一些抖動(dòng)，如下圖。如果接收端只對這些信號數據采樣一次，那么它有可能采樣到的是抖動(dòng)的不準的數據，進(jìn)而使數據傳輸不準確，所以接收端在采樣數據線(xiàn)上的數據，通常都要采樣多次，然后通過(guò)比較獲得準確的數據。

前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)，USARTDIV，它表示對串口的時(shí)鐘源fck進(jìn)行分頻，而這16表示的正是1bit數據的采樣次數。為什么呢？

，將這個(gè)表達式的分子分母倒過(guò)來(lái)，可以得到下面這條表達式

每一位的傳輸時(shí)間只有1/TX_baud，這個(gè)總時(shí)間除以16，所以每采樣一次的時(shí)間正好是T1，即新分頻后的周期。而初始的串口時(shí)鐘信號來(lái)自于A(yíng)PBx，APBx時(shí)鐘信號需要經(jīng)過(guò)分頻才會(huì )等于T1，所以才需要分頻USARTDIV。