[科普中国]-波特率转换

概述

串口通信，就是RS-232/RS-485通信，要求通信的双方波特率等通信格式一样才可以通信成功。可是在许多情况下，两种不同格式比如不同波特率的串口也要相互通信，这就必须进行串口波特率等格式的转换。解决波特率转化的途径有两种一是用单片机，接收时设置为跟上位PC机一致的波特事进行接收。发送时再设置为跟下位系统相同的波特察发送数据；二是用FPGA ， 利用VHDL设计出异步串行通信电路，直接接收PC 机的数据，自行转化为另一种波特率的事行数据再发送出去。1

串行异步通信协议异步通信协议规定每个数据以相同的位串行传送，每个串行数据自起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。

起始位：发送设备发送一个数据时，先发一个逻辑“0”信号，占一位，提醒接收方准备接收。

数据位：信号位数可以为5、6、7或8 位。数据位从最低有效位开始逐位发送。

奇偶校验位：用于进行有限差错检测， 占一位。通信双方需约定－致的奇偶校验方式。

停止位：用于标志一个数据的传送完毕．一般用高电平．可以为1 位、1.5位、2 位。

波特率（ Baud ）：它是以每秒传送的二进制位数来度量的，单位为比特/秒（b/s）。PC机常用的波特率有： 50 、75 、110、150、300、600、1200、4800、9600和19200b/s 等几种。1

串行通信数据波特率转化器首先我们约定， PC机与FPGA 进行串行通信的波特率为9600，信息格式为8 个数据位， 1 个停止位， 1 个奇偶校验位。

控制下位系统进行工作的波特率为375k ，其信息格式为8 个数据位， 1 个停止位， l 个奇偶校验位。

对于接收Baud9600 （每位敷掘的位宽大约为104 μ s ）的数据而言， 采用的晶振必须要大于2 × 9600= 19200Hz 才行，考虑到发送数据需要产生375k 的时钟，被选用能被整除的24MHz 晶振。

接收过程始于在TXD9600端检测到负跳变时。此时，利用24MHz 的晶振分频得来的1MHz不断采样， 采样速率为波特率的104倍。。一旦检测到负跳变， 104计数据立即复位开始记数，当记数到52时把此刻的采样值寄存起来， 记数满104时一位数据采样完毕， 清零104 计数器，重新开始记数，对下一位数值进行采样寄存。