2分鐘搞懂如何計算uart速率

一、前言

1960年代，DEC（Digital Equipment Corp）公司的Gordon Bell采用大約50個分離元件設(shè)計了一個電路板，發(fā)明了UART。

時至今日，已經(jīng)60多年，雖然在個人消費類電子產(chǎn)品中，UART已近乎絕跡；但在工業(yè)、科研、國防、航空/航天等領(lǐng)域，UART卻無處不在。

很多從事多年嵌入式開發(fā)的老鐵居然還不會根據(jù)波特率計算UART的速率，下面彭老師2分鐘帶你掌握計算方法。

二、uart幀格式

要證明速率的計算，必須搞清楚uart數(shù)據(jù)幀格式

其中各位的意義如下：

? 起始位：先發(fā)出一個邏輯“0”信號，表示傳輸字符的開始；

? 數(shù)據(jù)位：可以是5~8位邏輯“0”或“1”，如ASCII碼（7位），擴展BCD碼（8位），小端傳輸；

? 校驗位：數(shù)據(jù)位加上這一位后，使得“1”的位數(shù)應為偶數(shù)(偶校驗)或奇數(shù)(奇校驗) ；

? 停止位：它是一個字符數(shù)據(jù)的結(jié)束標志?？梢允?位、1.5位、2位的高電平【通常為1位】；

? 空閑位：處于邏輯“1”狀態(tài)，表示當前線路上沒有資料傳送。

例如我們傳輸數(shù)據(jù)0X33（00110011），那么對應的波形就是如下這樣，因為是LSB在前，所以8位數(shù)據(jù)依次是11001100。

由上圖可得，

假設(shè)沒有奇偶校驗位，停止位為1位

要傳輸1個字節(jié)（8個bit）數(shù)據(jù)，那么實際硬件上需要傳輸10位（1個起始位，8個數(shù)據(jù)位，1個停止位）

如果有奇偶校驗位，停止位為1位

要傳輸1個字節(jié)（8個bit）數(shù)據(jù)，那么實際硬件上需要傳輸11位（1個起始位，8個數(shù)據(jù)位，1個奇偶校驗位，1個停止位）

三、波特率、比特率

1）波特率

UART速率，也稱為波特率，是指數(shù)據(jù)在串行通信中每秒鐘傳輸?shù)奈粩?shù)（包含起始位、數(shù)據(jù)位、校驗位、停止位）。

比如：115200波特率意思就是在二進制傳輸條件下每秒傳輸115200個比特。

2）比特率

比特率也叫信息傳輸速率，單位時間傳遞的平均信息量或比特數(shù)（只包含有效的數(shù)據(jù)位）。

比特率通常以bps（bits per second）表示。

四、速率計算

比特率與波特率計算公式是：

比如沒有奇偶校驗位，停止位為1位

波特率115200對應的比特率為

比特率?=?（115200*8??）/(1個起始位?+?8個數(shù)據(jù)位?+?0個奇偶校驗位?+?1個停止位)=115200*8/10?=?11520*8?b/s

轉(zhuǎn)換為字節(jié)就是11520 B/s，即每秒傳輸11520個字節(jié)（幀）