本文介绍一种在 80C51 串行通讯应用中自动检测波特率的方法。按照经验，程序起动后所接收到的第1个字符用于测量波特率。

这种方法可以不用设定难于记忆的开关，还可以免去在有关应用中使用多种不同波特率的烦恼。人们可以设想：一种可靠地实现自动波特检测的方法是可能的，它无须严格限制可被确认的字符。问题是：在各种的条件下，如何可以在大量允许出现的字符中找出波特率的定时间隔。

显然，最快捷的方法是检测一个单独位时间（single bit time），以确定接收波特率应该是多少。可是，在 RS-232 模式下，许多 ASCII 字符并不能测量出一个单独位时间。对于大多数字符来说，只要波特率存在合理波动（这里的波特率是指标准波特率），从起始位到最后一位“可见”位的数据传输周期就会在一定范围内发生变化。此外，许多系统采用 8 位数据、无奇偶校验的格式传输 ASCII 字符。在这种格式里，普通 ASCII 字节不会有 MSB 设定，并且，UART总是先发送数据低位（LSB），后发送数据高位（MSB），我们总会看见数据的停止位。

在下面的波特率检测程序中，先等待串行通讯输入管脚的起始信号（下降沿），然后起动定时器T0。在其后的串行数据的每一个上升沿，将定时器 T0的数值捕获并保存。当定时器T0溢出时，其最后一次捕获的数值即为从串行数据起始位到最后一个上升沿（我们假设是停止位）过程所持续的时间。

CmpTable 表格列出了每一波特率的最大测量时间。这些数据是经过选择的，所以，4 个数据位时间（加上起始位时间）仍可产生正确的波特率。

使用这种方法时，必须遵守一个假设：这种技术仅取决于所接收到的一个字符，接收这个字符的波特率必须大于最低波特率。本质上来说，这意味着这个字符必须来自正常敲击键盘时所产生的字符。

在PC上，我们不可能快速、连续地敲击两个字符，以欺骗程序。但是，PC的功能键具有一个问题，因为它会连续发送两个紧挨着的字符，使程序检测得到错误的波特率。在为 12MHz时钟频率而设计的的例子程序中，其总采样时间大约为 65mS，大约可以在 RS-232 通讯中以300bps的速度发送两个字符。

假如使用了奇偶校验，当4 个MSB以及所接收字节的奇偶校验位均这同一值时，就可能会发生错误。这类错误的发生取决于系统是使用了奇校验或偶校验，可能发生于小写的字母“p”到“z”，还有花括号（｛｝）、垂直条（|）、波纹线（~），以及删除键“delete”。值得注意的是，惯常的提示符按键（如，空格键、回车键、及返回键），是没有这些限制的（奇数还是偶数的限制？）。

在以此方式运行程序时，如第一个字节已经过去，但串行口（UART）的波特率未能正确设置，那将造成用于检测波特率的第一个字符丢失。同样，如果在正常通讯中检测到串行口的通讯“帧”错误，绝大部分“实时”程序必须重复这一检测波特率的过程。

如需采用另外设定的晶体振荡频率、波特率，请使用下列公式计算 CmpTable的表项目：

<IGNORE_JS_OP>

记住，表项目是两个字节的数值，所以上述公式的结果一定要分成高位字节及低位字节（如果采用十六进制，则容易得出高位、低位字节）。当然，也可以用汇编程序来完成所有的运算。

上述的公式是由以下得来的：

<IGNORE_JS_OP>

<IGNORE_JS_OP>

备注：在 8-N-1 格式的数据通讯中，‘#-of-bits’(“可见”位数)是 9，以及‘bits-to-recognize’（最小认可位数）是5。

<IGNORE_JS_OP>

；**********************************************

；自动的波特率检测程序

；**********************************************************

$Title(Automatic Baud Rate Detection Test)

$Date(12–16–91)

$MOD552

；*******************************************************

； Definitions

；*************************************************

RX BIT P3.0 ；串行口的接收管脚

CharH DATA 30h ；捕获定时器T0的高位字节

CharL DATA 31h ；捕获定时器T0的低位字节

BaudRate DATA 32h ；存贮最终确定的波特率

Display EQUP4 ；显示结果的端口

；*******************************************************

； Reset and Interrupt Vectors

；***************************************************

ORG 8000h

Start: ACALL AutoBaud ；检测波特率

MOV Display,BaudRate ；显示波特率值

SJMP Start

；**********************************************************

； Subroutines

；**********************************************************

；AutoBaud Rate Detect Routine.

；通过测量接收第一个字符所需要的时间来确定波特率。部分接收字符可能会发生错误，

；主要是那些以3（4？）位同样数值结束的字符。波特率指针（检测结果）保存在ACC中。

；***AutoBaud: MOV TMOD,#01h ；初始化T0(串行口波特率定时器)

MOV TH0,#0 ；将T0 置于16位定时器模式

MOV TL0,#0

MOV TCON,#0

MOV CharH,#0 ；预置波特率检测结果

MOV CharL,#0

AB0: JB RX,AB0 ；等待串行通讯起始

SETB TR0 ；起动定时器 T0

AB1: JB TF0,AB3 ；检查定时器是否溢出？

JNB RX,AB1 ；检测串行信号上升沿？

MOV CharH,TH0 ；在串行信号上升沿捕获定时器T0数值

MOV CharL,TL0

AB2: JB TF0,AB3 ；检查定时器是否溢出？

JB RX,AB2 ；检查串行信号下降沿？

SJMP AB1 ；返回，继续采集

AB3: CLR TR0 ；最大的采集时间已经超过，检查结果

CLR TF0 ；清除定时器溢出标志

MOV BaudRate,#19 ；设置波特率表指针

CmpLoop: MOV A,BaudRate

MOV DPTR,#CmpTable

MOVC A,@A+DPTR ；取一个表项目（高位字节）以进行比较

DEC BaudRate

CJNE A, CharH, Cmp1 ；捕获值与表项目的高位字节相等？

SJMP CmpLow ；高位字节相等，检查低位字节

Cmp1: JC CmpMatch ；表项目小于定时值，则符合？

DJNZ BaudRate,CmpLoop ；未至表项目的结尾，则继续？

SJMP CmpMatch ；至比较结束

CmpLow: MOV A,BaudRate

MOVC A,@A+DPTR ；取一个表项目（低位字节）以进行比较

CJNE A, CharL, Cmp2 ；捕获值与表项目的低位字节相等？

SETB C ；结果相等

Cmp2: JC CmpMatch ；如果表项目＜定时值，则置位C

DJNZ BaudRate,CmpLoop ；未至表项目的结尾，则继续？

CmpMatch: MOV A,BaudRate ；数据比较完成

CLR C ；产生结果（波特率索引）

RRC A

MOV BaudRate,A ；保存结果

RET

；*******************************************************

； CmpTable 比较表

；*****************************************************

；比较表所保持的定时值用于公认的波特率转换情况。表项目为低位（LSB）、高位（MSB）。

；这些数据是以12MHz为基准操作。

CmpTable:DB 40h,0 ；0 – 超出范围，值太低

DB 80h,0 ；1 – 38400 baud.

DB 0,01h ；2 – 19200 baud.

DB 0,02h ；3 – 9600 baud.

DB 0,04h ；4 – 4800 baud.

DB 0,08h ；5 – 2400 baud.

DB 0,10h ；6 – 1200 baud.

DB 0,20h ；7 – 600 baud.

DB 0,40h ；8 – 300 baud.

DB 0,80h ；9 – 超出范围，值太高

END

附：波特率自动检测程序（通过验证）

RXBITP3.0;串行数据接收端

CharHEQU30H;计时数据高位 TH0

CharLEQU31H;计时数据低位 TL0

BaudRtEQU32H;波特率计算值

;subroutine

AutoBaud:MOVTMOD,#01H;初始化“T0”为计时器

MOVTH0,#0

MOVTL0,#0

MOVTCON,#0

MOVCharH,#0

MOVCharL,#0

JBRX,$;等待通讯开始位

SETBTR0

CHK1:JBCTF0,CHK_END;若溢出，则开始计算

JNBRX,$-2;检测串行数据上升沿

MOVCharH,TH0;捕获“T0”计时数

MOVCharL,TL0

JBCTF0,CHK_END;若溢出，则开始计算

JBRX,$-2;检测串行数据下降沿

SJMPCHK1

CHK_END:CLRTR0 ;停止计数器

MOVDPTR,#baudtable

MOV BaudRt,#19

LOOP:MOVA, BaudRt;

MOVCA,@A+DPTR;取表格数据（高位）

DECBaudRt ;索引地址减 1

CJNEA,CharH,CMP_1;检查结果范围

SJMPCMP_LOW

CMP_1:JCMATCH ;若表中值 < 计时值，则匹配

DJNZBaudRt,LOOP

SJMPMATCH ;表查完，至结束查表程序

CMP_LOW:MOVA,BaudRt;高位相等，比较低位

MOVCA,@A+DPTR

CJNEA,CharL,CMP_2

SETBC ;相等则匹配

CMP_2:JCMATCH ;若低位字节 < 计时值，则匹配

DJNZBaudRt,LOOP

MATCH:MOVA,BaudRt;转换为波特率索引值

CLRC

RRCA

MOVBaudRt,A;保存

RET

;波特率索引表（LSB 在前，MSB 在后,晶振为11.0592MHz）

baudtable:DB03CH,00H;0-越限，值太小

DB078H,00H;1-波特率 38400

DB0F0H,00H;2-波特率 19200

DB0E0H,01H;3-波特率9600

DB0C0H,03H;4-波特率4800

DB080H,07H;5-波特率2400

DB00H,00FH;6-波特率1200

DB00H,01EH;7-波特率 600

DB00H,03CH;8-波特率 300

DB00H,078H;9-越限，值太大

END