原创 为什么51系列单片机常用11.0592MHz的晶振设计

2011-10-14 18:30 3233 7 7 分类: MCU/ 嵌入式

波特率<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

SMOD

TH1

19200

1

0FDH

9600

0

0FDH

4800

0

0FAH

2400

0

<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />0F4H

1200

0

0E8H

300

0

0A0H

 

波特率baud实际上是bit per second,每秒多少位,这样我们可以计算出传送一位需要多长的时间t = 1/baud。
晶振有个频率Fosc,我们可以求出晶体振荡的周期T=1/Fosc。
观察串口通信的原理,我们可以看到,实际上有t = T*n(单周期的MCU),只要保证n在MCU内部能够分频出来,那么串口的波特率就是准确的。

51的串口没有独立的时钟源,而是靠定时器,那么这个n就对应了一个定时值。
另外需要考虑的是,51不是单周期的,晶振12分频之后作为系统机器周期,可以看出t = T*12*n,转成,1/baud = 1/Fosc*12*n。

这样,我们就不难解释,为什么11.0592MHz能在51上准确地通过9600bit/s来串口通信,而12MHz不行。
11.0592MHz: 1/9600 = 1/11059200*12*n
12MHz: 1/9600 = 1/12000000*12*n
解出来n分别为96和104.1666。串口是通过严格规定时钟来对号通信的,我们可以看到,用了12MHz来定时104次产生的时钟是会有误差的。不小心在两个位信息变换处进行了采样,通信就不稳定了。
产生的时钟过长过短,可能采样的就是同一个位信息,或者漏了某个位信息了。

根据这个原理,我们可以非常方便滴用IO来模拟串口,拉低一个位的时长,表示起始,然后根据要传输的数据,输出到IO口,延时相应波特率对应的位时长t = 1/baud,简单的IO模拟串口发送就出来了,要注意延时的精度。

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