波特率每秒计算公式，什么是波特率?

述

　　波特率计算公式

　　在串行通信中，收发双方对发送或接收的数据速率要有一定的约定， 我们通过软件对MCS- 51串行口编程可约定四种工作方法。这当中，方法0和方法2的波特率是固定的，而方法1和方法3的波特率是可变的，由定时器T1的溢出率决定。

　　串行口的四种工作方法对应着三种波特率。因为输人的移位时钟的来源不一样，故此各自不同的方法的波特率计算公式也不一样。

　　1、方法0的波特率

　　方法时，移位时钟脉冲由56 （即第6个状态周期，第12个节拍）给出，即每个机器周期出现一个移位时钟，发送或接收一-位数据。故此波特率为振荡频率的十二分之一， 依然不会受PCON寄存器中SIMOD的影响，即：方法0的波特率=fosc/12

　　2、方法2的波特率

　　串行口方法2波特率的出现与方法0不一样，即输入时钏源的频率不一样，控制接收与发送的移位时钟由振荡频率Foec的第二节拍P2 （即］

　　Foec/2）给出，故此方法2波特率主要还是看PCON中smOD位的值，当SMOD=0时 ，波特率为Foec的六十四分之- -若sMOD=1，则波特率为Foec的三十二分之一，即：方法2的波特率=2smod/64*Foeco

　　3、方法1和方法8的波特率

　　方法1和方法3的移位时钟脉冲由定时器r1的溢出率决定，故波特宰由定时器T1的溢出率与sMOD值同时决定，即：方法1和方法3的波特率=2SMOD/32 -T1溢出率。

　　这当中，溢出率主要还是看计数速率和定时器的预置值。计数速率与TMOD寄存器中c/T的状态相关。当c/T=0时，计数速率=fosc/2；当C/T=1时，计数速率主要还是看外部输入时钟频率。

　　当定时器11作波特率出现器使耗费时长，一般选用可自动装入初值模式（工作方法2），在工作方法2中，IL1作为计数用，而自动装入的初值放在TH1中，设计数初值为x，则每过“256- -x”个机器周期，定时器1就可以出现一次溢出。 为了不要因溢出而导致中断，这个时候应不允许1中断。这时，溢出周期为：系统晶振频率选为11. 0592M1Z就是为了使初值为整数，以此出现精确的波特率。

　　假设串行通信选用很低的波特率，可将定时器T1置于工作方法0或工作方法1，但是在这样的情况下，T1溢出时，需用中断服务程序重装初值。中断响应时间和执行指令时间会使波特率出现一定的误差，可用改变初值的办法加以调整，上表列

波特率（bandrate）,指的是串口通信的速率，其实就是常说的串口通信时每秒钟可以传输多少个二进制位。例如每秒钟可以传输9600个二进制（传输一个二进制位需时间是1/9600秒，其实就是常说的104us），波特率就是9600。

串口的通信波特率不可以随意设定，而应该再一部分值中去选择。大多数情况下常见的波特率是9600或者115200（低端的单片机如51经常会用到9600，高端的单片机和嵌入式Coc大多数情况下用115200）

波特率单位是bps是指每秒传送的字节数。

波特率表示每秒钟传送的码元符号的个数是衡量数据传送速率的指标，它用单位时间内载波调制状态改变的次数来表示。

波特率是指数据信号对载波的调制速率，它用单位时间内载波调制状态改变的次数来表示，其单位是波特。

1.什么是单片机

家用的遥控彩电、全自动洗衣机、空调、IC卡式的电度表，都是用单片机控制的。单片机是将CPU(Central Processing Unit)、存储器(Memory)、定时器/计数器(Timer/Counter)、I/O(Input/Output)接口电路等主要部件集成在一块集成电路上的微型计算机，简称单片机(SCM，Single ChipMicrocomputer)，又称微控制器(MCU，MicroController Unit)。

2.单片机的分类

1.按单片机内部程序存储器分类

按此方式分类，单片机可分为片内无ROM型、片内带掩膜ROM型、片内EPROM型、片内一次可编写型(OTP，One Time Programmable)和片内

带Flash型等。Flash型单片机是近这些年发展的一种新型机种。

2.按指令集分类

按此方式分类，单片机可分为CISC(ComplexInstruction Set Computer，复杂指令集)结构的单片机和RISC(Reduced Instruction Set Computer，精简指令集)结构的单片机两大类。

一、STC51单片机外部引脚讲解

1、电源和时钟引脚。如Vcc、GND、XTAL1、XTAL2

2、编程控制引脚。如RST（复位）。

3、I/O口引脚。

Vcc、GND-单片机电源引脚，不一样的型号单片机接入对应电压电源，常压为+5V，低压为+3.3V

XTAL1、XTAL2-外接时钟引脚。XTAL1为片内震荡电路的输入端，XTAL2为片内震荡电路的输出端。8051的时候钟有两种方法，一种是片内时钟震荡方法，一定要在这两个脚外接石英晶体和震荡电容，震荡电容的值大多数情况下取10p~30p；另一种是外部时钟方法，将XTAL1接地，外部时钟信号从XTAL2脚输入。

P0口-双向8位I/O口，每个口可独立控制，没有上拉电阻，为高阻态，故此，不可以正常的输出高低电平，因为这个原因该组IO口在使耗费时长一定要接上拉电阻，大多数情况下选10千欧。

P1口-准双向8位IO口，每个口可独立控制，内带上拉电阻，这样的接口输出没有高阻状态，输入也不可以锁存，故不是真正的双向IO口。之故此，称它为准双向是因为该口在作为输入使用前，要先向该口进行写1操作，然后单片机内部才可正确的读出外部信号，其实就是常说的要使其先有一个“准”备的过程，故此，说才是准双向接口。

P3口-与P1口类似，作为第二功能使耗费时长，和引脚有着各自不同的功能的定义，要查手册。

二、电平特性

单片机的输入输出电平为TTL电平，这当中高电平为+5V，低电平为0V。计算机串口为RS-232电平，这当中高电平为-12V，低电平为+12V。注意，RS-232为负逻辑电平。

三、单片机的哪些周期讲解

1、时钟周期：也称为震荡周期，定义为时钟频率的倒数（可以这样来理解，时钟周期就是单片机外接晶振的倒数，如12Mhz的晶振，它的时候钟周期就是1/12us）,它是单片机中基本的、小时间单位。在一个时钟周期内，CPU仅完成这一个基本的动作

2、状态周期：它是时钟周期的两倍

3、机器周期：单片机的基本操作周期，在一个操作周期内，单片机完成一项基本操作，如取指令、存储器读写等。它由12个时钟周期（6个状态周期）组成。

4、指令周期：他是指CPU执行一条指令所需时间。大多数情况下一个指令周期含有1~4个机器周期。

四、移位操作

1、左移。C51操作符为“”，低位补零

2、右移。同上

3、循环左移，高位移入低位，其他依次向左移一位。

五、数码管显示原理

电路方面有共阴极和共阳极之分，让数码管显示不一样的数字就是先定义一个保存16进制数的数组，然后在程序中把这个16进制数赋值给对应的引脚。

六、中断概念

1、51单片机一共有6个中断源

INT0-外部中断0

INT1-外部中断1

T0/1/2-计时器/定时器中断，由计数器满回零导致。

T1/R1-串行口中断，串行端完成一帧字符发送/接收后导致。

七、单片机的定时器中断

51单片机内部共有两个16位可编程的定时器/计数器，即定时器T0和定时器T1。它们既有定时功能又有计数功能。定时器/计数器的本质是加1计数器（16位），由高8位和底8位两个寄存器组成，TMOD寄存器是定时器/计数器的工作方法寄存器，确定工作方法和功能；TCON是控制寄存器，控制T0，T1的开始和停止还有设置溢出标志。

加一计数器的输入计数脉冲有两个来源，一个是由系统的时候钟振荡器输出脉冲经12分频后送来；另一个是T0或T1引脚输入的外部脉冲源。假设定时器/计数器工作在定时模式，则表示时间已到；假设工作在计数模式，则表示计数值已经满了。

定时器初始化过程请看下方具体内容：

（1）对TMOD赋值，来终确定T0和T1的工作方法

（2）计算初值，并将初值写入TH0、TL0或TH1、TL1中。

（3）中断方法时，则对IE赋值，开放中断。

（4）使TR0或TR1置位，开始定时器/计数器定时或计数

八、并行与串行基本通信方法

1、并行通信方法：将数据字节的广大用多条数据线同时进行传输，每一个数据都需一条传输线。

2、串行通信方法：串行通信是将数据字节分成一位一位的形式在一条传输线上逐个的传输，这个时候只一条数据线

3、异步串行通信方法：指通信的接收与发送设备使用各自的时候钟控制数据的发送和接收过程。其特点是：不要求发送双方时钟严格完全一样，容易达到，设备开销小，但每个字符要附加2~3位，用于开始位、校验位、停止位，各帧当中还有间隔，因为这个原因传输效率不高。在单片机与单片机当中，单片机与计算机当中通信时，一般采取异步串行通信方法。

4、同步串行通信方法：同步通信时要建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制，使双方完全达到同步。

九、RS-232电平与TTL电平的转换

大多数情况下使用MAX232达到电平转换

十、波特率与定时器初值的关系

1、波特率：单片机或计算机在串口通信时的速率用波特率表示，它定义为每秒传输二进制代码的位数，即1波特 = 1位/秒，单位是bps。

2、波特率的计算：在串行通信中，收、发双方对发送或接受数据的速率有约定。通过编程可对单片机串行口设定四种工作方法，这当中方法0和方法2的波特率是固定的，而方法1和方法3的波特率是可变的，由定时器T1的溢出率来决定。

3、为什么51系列单片机经常会用到11.0592MHz的晶振设计？经常会用到波特率一般按规范取1200,2400,4800,9600···，若采取晶振12Mhz或6Mhz，计算得出的T1定时初值将不是一个整数，这样通信时便会出现累积误差。

十一、串行口结构描述

1、串行口结构：51单片机的串行口是一个可编程全双工的通信接口，具有UART（通用异步收发器）的都功能，能同时进行数据的发送和接收。串行口主要由两个独立的串行数据缓冲寄存器SBUF（一个发送缓冲寄存器，一个接收缓冲寄存器）和发送控制器、接收控制器、输入移位寄存器还有若干控制门电路组成。执行写指令时，访问串行发送寄存器；执行读指令时，访问串行接收寄存器。与串口紧密有关的一个特殊功能寄存器是串行口控制寄存器SCON，它用来设定串行口的工作方法，接收/发送控制还有设置状态标志位等。

2、串口方法简介：重点讲解方法1:。方法1是十位数据的异步通信口，这当中1为开始位，8为数据位，1位停止位。TXD为数据发送引脚，RXD为数据接收引脚。其传输的波特率是可变的，针对51单片机，波特率由定时器1的溢出率决定。一般在做单片机与单片机串口通信、单片机与计算机串口通信、计算机与计算机串口通信时，基本都选择方法1。

3、在详细操作串行口以前，需对单片机的一部分与串口相关的特殊功能寄存器进行初始化设置，主要是设置出现波特率的定时器1、串行口控制和中断控制。（1）确定T1工作方法（编程TMOD寄存器）（2）计算T1的初值，装载TH1，TL1（3）开始T1（编程TCON寄存器的TR1位）（4）确定串行口工作方法（编程SCON寄存器）（5）串行口工作在中断方法时，要进行中断设置（编程IE、IP寄存器）

十二、I2C总线解读

1、I2C具有接线口少，控制简单，器件封装形式小，通信速率高等优点。I2C总线由数据线SDA和时钟线SCL两条线构成通信线路，就可以发送数据，也可以接受数据。

2、单片机模拟I2C总线通信，因为有不少单片机没有I2C总线接口，如51单片机，不过我们可在单片机应用系统中通过软件模拟I2C总线的工作时序，在使耗费时长，只正确调用各个函数就可以方便地扩展I2C总线接口器件。

3、单片机在模拟I2C通信时，需写出请看下方具体内容哪些重要部分的程序：总线的初始化、开始信号、应答信号、停止信号、写一个字节、读一个字节。

十三、单片机空闲与掉电模式

1、空闲模式：除CPU处于休眠状态之外，其余硬件都处于活动状态。

2、掉电模式：也成为休眠模式，外部晶振停振，CPU,定时器、串行口都停止工作，唯有外部中断继续工作。

十四、看门狗概念

在由单片机构成的系统中，因为单片机的工作有可能受到外界电磁场的干扰，导致程序的跑飞，以此陷入死循环，程序的正常运行被打断，故此，出于对单片机运行状态进行实时监测的考虑，便出现了一种针对用于监测单片机程序运行状态的芯片，俗称看门狗。

其工作过程请看下方具体内容：看门狗芯片和单片机的一个IO引脚相连，该IO引脚通过单片机程序控制，使他定时地往看门狗的这个引脚上送入高电平（或低电平），这一程序语句是分散的放在单片机其他控制语句中间的，但凡是单片机因为干扰导致的程序跑飞而陷入某一程序段进入死循环状态时，给看门狗引脚送电平的程序便不可以被执行到，这时看门狗电路会因为得不到单片机送来的信号，便对它与单片机复位引脚相连接的引脚送一个复位信号，使单片机复位。

十五、SPI接口

1. 解读

SPI = Serial Peripheral Interface是串行外围设备接口是一种高速，全双工，同步的通信总线。常见只占用四根线，节约了芯片管脚，PCB的布局省空间。目前更多的芯片集成了这样的通信协议，常见的有EEPROM、FLASH、AD转换器等。

优点：

支持全双工，push-pull的驱动性能相比open-drain信号完整性更好；

支持高速（100MHz以上）；

协议支持字长不限于8bits，可按照应用特点灵活选择消息字长；

硬件连接简单；

缺点：

相比IIC多两根线；

没有寻址机制，只可以靠片选选择不一样设备；

没有从设备接受ACK，主设备针对发送成功与否不可以而知；

典型应用只支持单主控；

相比RS232 RS485和CAN总线，SPI传输距离短；

2. 硬件结构

SPI总线定义两个或者以上设备间的数据通信，提供时钟的设备为主设备Master，接收时钟的设备为从设备Slave；

信号定义请看下方具体内容：

SCK : Serial Clock 串行时钟

MOSI : Master Output, Slave Input 主发从收信号

MISO : Master Input, Slave Output 主收从发信号

SS/CS : Slave Select 片选信号

标准的51单片机晶振是1.2M-12M，大多数情况下因为一个机器周期是12个时钟周期，故此，先12M时，一个机器周期是1US，好计算，而且，速度相对是高的（当然目前也有更高频率的单片机）。11.0592M是因为在进行通信时，12M频率进行串行通信不容易达到标准的波特率，例如9600，4800，而11.0592M计算时正好可以得到，因为这个原因在有通信接口的单片机中，大多数情况下选11.0592M。

先说波特率。

波特率从300到115200都可以，甚至更高或更低。

大多数情况下规范的波特率都是3的倍数，例如9600、19200、38400；但是，并非一定的，波特率也可是10000或者10001、10002，只要你的设备能出现满足这个要求的频率，特别是自己耗费时长，波特率都是很随意的，没有限制。

只是多数时候为了和电脑配合，波特率才规范为固定的哪些值，且为了传输稳定，用9600。

不过我比较喜欢用19200和38400，传的快。

用11.0592晶振的因素是51单片机的定时器致使的。

用51单片机的定时器做波特率出现器时，假设用11.0592Mhz的晶振，按照公式算下来需定时器设置的值都是整数；假设用12Mhz晶振，则波特率都是有偏差的，例如9600，用定时器取0XFD，实质上波特率10000，大多数情况下波特率偏差在4％左右都是可以的，故此，也还能用。

生产单片机的厂家是这样做的，这个电路已经定了，没法变，有部分单片机有独立波特率出现器的

这个与用途相关，例如说假设你要用到串口，既然如此那，就经常会用到11.0592MHz晶振，因为这个频率的晶振分频后可以得到精确的波特率。

假设要用到计时，就经常会用到12MHz晶振，这样分频后是个整数，计时更精确。

当需单片机比较迅速的处理数据时，一般使用频率更高的晶振，因为单片机的处理速度与晶振频率成正比，晶振频率越高程序运行速度越快，但更高的处理速度就算是更大的功耗，故此，在对耗电量有以自己为先锋严格要求时，就要考虑用低频晶振。