本文直接來源：strongerHuang

參考來源 | 瑞薩嵌入式小百科

現(xiàn)在的單片機(jī)資源越來越豐富了，其中我們常用的串口也是內(nèi)部集成了多個(gè)，關(guān)鍵功能也越來越強(qiáng)了。 我們有些應(yīng)用可能會用到串口自動識別波特率，今天就來講講MCU串口自動識別波特率底層的常見的原理，以及MCU的案例。

自動識別波特率常見原理

串口自動識別波特率（Auto Baud Rate Detection，簡稱ABR）的底層原理主要基于串口通信中數(shù)據(jù)的傳輸特性和設(shè)備間的交互機(jī)制。以下是幾種常見的自動波特率識別原理。

起始位和停止位檢測法：

原理：串口通信中，每個(gè)數(shù)據(jù)包的開始都會有一個(gè)起始位（通常為0），結(jié)束有一個(gè)或多個(gè)停止位（通常為1）。通過檢測這兩個(gè)位的時(shí)間間隔，可以計(jì)算出波特率。

特定模式檢測法：

原理：發(fā)送設(shè)備發(fā)送一系列具有特定模式的字節(jié)（如固定的字節(jié)序列或模式），接收設(shè)備嘗試以不同的波特率接收并檢測這些模式。當(dāng)檢測到與發(fā)送模式匹配的數(shù)據(jù)時(shí)，即可確定當(dāng)前的波特率。

波特率掃描法：

原理：發(fā)送設(shè)備在初始化階段發(fā)送一個(gè)包含多個(gè)不同波特率的掃描命令。接收設(shè)備在接收到這些命令后，會自動檢測并匹配最接近的波特率。

周期性信號檢測法： 原理：利用信號的周期性變化進(jìn)行波特率檢測。通過分析信號的頻率和周期性特征，可以推算出波特率。

MCU硬件串口自動識別波特率

現(xiàn)在市面上很多新推出的MCU都有波特率自動識別的功能，這里以瑞薩RA系列單片機(jī)為例，配合e2 studio給大家講講串口自動識別波特率的配置，

1UART1配置

UART1的配置只需要按照應(yīng)用要求來做就可以，但必須留意所選的RXD腳必須跟IRQ是復(fù)用的，以便做軟件切換。由于是做波特率自適應(yīng)，屬性頁面中關(guān)于Baud的配置可以忽略。

2GPT配置

由于需要通過定時(shí)器來做start bit的時(shí)間間隔測量，可以選用GPT/AGT使用one-shot/Periodic模式并留足夠Period值余量來確保start bit在低速下不會溢出。

3P402管腳配置為IRQ4

將SCI1串口默認(rèn)的（RXD）P402管腳改為IRQ4，并添加中斷入口函數(shù)。

中斷入口函數(shù)里面首先判斷是否發(fā)生了下降沿觸發(fā)，然后啟動定時(shí)器，等再次中斷進(jìn)入后，停止定時(shí)器，并取得定時(shí)器計(jì)數(shù)值，通過跟默認(rèn)已知的系統(tǒng)時(shí)鐘參數(shù)相除，就能得到確切的波特率數(shù)值。

4波特率計(jì)算和相關(guān)寄存器配置

取得波特率實(shí)際值后，通過硬件手冊上的相關(guān)的方程式就能夠反推出幾個(gè)控制波特率的寄存器的配置需要值 (brr, semr , cks等)，并將相關(guān)計(jì)算出的數(shù)值修改到FSP SCI1的全局變量結(jié)構(gòu)體內(nèi) (g_uart1_baud_setting)。

5修改P402管腳配置為UART-RXD

然后將P402管腳修改為UART功能，并啟動 UART_Open() 函數(shù)，設(shè)置波特率已配置標(biāo)志。

6這樣主函數(shù)就能夠直接通過已偵測到的波特率直接發(fā)送數(shù)據(jù)和開始接收數(shù)據(jù)。

上述方法只需通過底層寄存器配置就能使簡單快速做波特率偵測、計(jì)算和配置。通過這種方式，只要芯片系統(tǒng)時(shí)鐘符合范圍要求，任何非通用或者極高速/超低速的波特率也是能使實(shí)現(xiàn)偵測并配置使用。