USART。实际波特率怎么计算的

Question

题目中那个实际波特率哪来的哇，要根据div_fraction 怎么计算下能得到呢

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

在STM32中，USART（通用同步异步收发器）的波特率是通过配置寄存器中的USART_BRR（波特率寄存器）来设置的。USART_BRR寄存器包含两个部分：DIV_Mantissa（整数部分）和DIV_Fraction（小数部分），它们共同决定了实际的波特率。

根据题目描述，我们有以下信息：

• fPCLK2 = 8 MHz (这是USART1的时钟频率)
• OVER8 = 0 (不启用8倍过采样模式)
• 需求波特率 = 9600 bps

首先，计算USARTDIV值（即DIV_Mantissa）： [ USARTDIV = \frac{fPCLK2}{8 \times (2^{OVER8}) \times 波特率} = \frac{8 \text{ MHz}}{8 \times (2^0) \times 9600} = 52.083 ]

接着，将USARTDIV拆分为整数部分和小数部分：

• DIV_Mantissa = 52
• DIV_Fraction = 0.083

为了将DIV_Fraction转换为寄存器中的值，我们需要将其乘以16（因为小数部分占用4位，所以最大值为15，即(16-1)）： [ DIV_Fraction_{寄存器值} = 0.083 \times 16 = 1.328 \approx 1 ]

因此，DIV_Mantissa和DIV_Fraction在寄存器中的表示为：

• DIV_Mantissa = 52 (0x34 in hexadecimal)
• DIV_Fraction = 1 (0x01 in hexadecimal)

组合起来，USART_BRR寄存器的值为0x341。

至于实际波特率的计算，它基于设置的USARTDIV值，但由于寄存器只能存储整数和有限的小数精度，实际波特率会有一些偏差。实际波特率计算公式如下： [ 实际波特率 = \frac{fPCLK2}{8 \times (2^{OVER8}) \times (DIV_Mantissa + DIV_Fraction/16)} ]

代入上面计算得到的值： [ 实际波特率 = \frac{8 \text{ MHz}}{8 \times (2^0) \times (52 + 1/16)} = \frac{8 \text{ MHz}}{8 \times 52.0625} = 9604 \text{ bps} ]

这就是题目中提到的实际波特率为9604 bps的由来。希望这解释了你的疑问，并且提供了清晰的步骤来理解和计算STM32中USART的实际波特率。