通常微控制器通過串行接口與其它終端進(jìn)行通信時(shí)，兩個(gè)終端需要通訊波特率一致才能達(dá)到準(zhǔn)確與可靠的通訊效果，串行波特率的自動(dòng)檢測(cè)(ABR)可以解決通信終端的波特率自動(dòng)匹配問題，從而實(shí)現(xiàn)微控制器與PC或其它主機(jī)的串行通信。本文主要介紹MSP430系列微控制器實(shí)現(xiàn)串口通信時(shí)的波特率自動(dòng)檢測(cè)。

　　1．概述

　　當(dāng)MCU需要同時(shí)與幾個(gè)不同波特率值的系統(tǒng)進(jìn)行通信時(shí)，ABR檢測(cè)功能則顯得很重要。ABR檢測(cè)在檢測(cè)波特率值的同時(shí)可以自動(dòng)調(diào)整波特率值。在執(zhí)行ARB檢測(cè)算法時(shí)，當(dāng)主機(jī)波特率在115200～74400之間時(shí)，MCU必須從主機(jī)接收到一個(gè)預(yù)先設(shè)置的特定字符，如字符；當(dāng)主機(jī)波特率在9600～1200之間時(shí)，MCU則需從主機(jī)接收到第二個(gè)字符，然后將接收到的字符值與預(yù)先設(shè)置的值進(jìn)行比較，如果匹配，則通訊波特率調(diào)整為相應(yīng)的設(shè)定值，如果不匹配，則返回一個(gè)錯(cuò)誤代碼?？梢杂枚喾N方法實(shí)現(xiàn)ABR的自動(dòng)檢測(cè)，本文采用的方法優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)需改變硬件電路。

　　2．系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖

　　本文開發(fā)板包含MSP430F1232微控制器、32kHz晶振、UART接口芯片和其它外設(shè)電路。PC機(jī)作為串行通信的主機(jī)，通過RS-232接口與開發(fā)板上的MSP430F1232進(jìn)行通信，如下圖所示，該通信方法適用含有USART模塊的任意MSP430系列微控制器。

　　3．軟件設(shè)計(jì)

　　3.1軟件簡(jiǎn)介

　　軟件設(shè)計(jì)源程序采用C與匯編語(yǔ)言結(jié)合完成，如上表所示。其中，main.c程序用C語(yǔ)言完成，可以調(diào)用C或匯編語(yǔ)言的波特率算法，C和匯編語(yǔ)言的波特率算法具有相同的功能，可隨意選擇其中一個(gè)即可。

　　3.2USART設(shè)置

　　文中將USART模塊設(shè)置為UART模式，8個(gè)數(shù)據(jù)位、一個(gè)停止位，無(wú)奇偶校驗(yàn)位，系統(tǒng)SMCLK時(shí)鐘作為USART時(shí)鐘源，配置為1MHz頻率，允許UART的最高通訊波特率達(dá)到230400。本文分析的標(biāo)準(zhǔn)波特率值范圍1200～115k之間。UART模塊初始化波特率設(shè)置為115200波特率。

　　3.3ABR原理

　　這部分主要講述如何通過從主機(jī)接收到的一個(gè)或兩個(gè)特定字符判斷串行主機(jī)的通行波特率并且自動(dòng)調(diào)整波特率。本文采用檢測(cè)單個(gè)回車字符判斷主機(jī)波特率是否在115200～9600之間，如果終端主機(jī)通信波特率低于9600，則接到第二個(gè)回車字符以判斷通信波特率是否在9600～1200之間，同時(shí)，如果需檢測(cè)的波特率在9600～1200之間，則第二個(gè)回車字符需在ABR算法中進(jìn)行設(shè)置。兩種情況下，接收的回車字符都有唯一的模式，算法操作如下圖所示。

　　3.4115200~14400波特率檢測(cè)原理

　　本節(jié)主要講述當(dāng)主機(jī)通信在115200。14400之間時(shí)ABR的檢測(cè)算法。MSP430微控制器初始化UART波特率為一個(gè)較高數(shù)值，如115200。因?yàn)橐话愦谕ㄓ嵅ㄌ芈蕪母叩降痛嬖谝环N比例關(guān)系的，如：115200=2×57600=3×384000當(dāng)接收到主機(jī)波率在115200～14400之間時(shí)，發(fā)送一個(gè)預(yù)先確定的回車字符，如果從機(jī)波特率不匹配，則從機(jī)接收的實(shí)際字符會(huì)根據(jù)從機(jī)波特率大小有所不同，如下圖所示。當(dāng)在相位中接收到0字符時(shí)，則判斷主機(jī)波特率低于14400，即可確定主機(jī)通信波特率不在5200～14400檢測(cè)范圍之內(nèi)。

　　3.59600～1200波特率檢測(cè)原理

　　當(dāng)主機(jī)通信在9600～1200之間時(shí)ABR的檢測(cè)算法與115200～14400之間原理一樣，檢測(cè)該段范圍之內(nèi)的波特率須先確定主機(jī)通信波特率低于14400，主機(jī)發(fā)送字符后，從機(jī)以不同波特率接收到的字符如下圖所示，一旦確定了波特率的范圍，則可以通過設(shè)置MSP430波特率發(fā)生器調(diào)節(jié)自身的通信波特率速度，以確保與主機(jī)通信速度相匹配。寄存器的通信速度值如表2所示。

　　3.6自動(dòng)檢測(cè)源代碼

　　自動(dòng)波特率檢測(cè)源代碼如下所示：

　　4．結(jié)語(yǔ)

　　本文主要描述了利用MSP430微控制器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)波特率檢測(cè)技術(shù)，通過發(fā)送一個(gè)或兩個(gè)特定的字符來確定主機(jī)通信波特率，在接收過程中如果波特率不正確字符將會(huì)丟失。盡管ABR檢測(cè)應(yīng)用在起始源代碼中，同樣也可以擴(kuò)展運(yùn)用到主機(jī)與從機(jī)通訊的任一時(shí)間段。