CW32单片机UART波特率设置介绍

一、波特率介绍

波特率表示单位时间内传送的码元符号的个数，它是对符号传输速率的一种度量，它用单位时间内载波调制状态改变的次数来表示，即指一个单位时间内传输符号的个数（Baud，单位符号：Bd）。

CW32L083 内部集成 6 个通用异步收发器 (UART)，支持异步全双工、同步半双工和单线半双工模式，支持硬件数据流控和多机通信；可编程数据帧结构，可以通过小数波特率发生器提供宽范围的波特率选择。UART 控制器工作在双时钟域下，允许在深度休眠模式下进行数据的接收，接收完成中断可以唤醒 MCU 回到运行模式。

波特率发生器框图如下：

二、波特率设置

1.同步半双工模式下

波特率计算公式：BaudRate = UCLK / 12

其中，UCLK 是 UART 的传输时钟，其来源可以是 PCLK、LSE 或 LSI，通过控制寄存器 UARTx_CR2 的 SOURCE 位域来选择。

2.异步模式下

UART 的接收和发送波特率是相同的，由同一个波特率发生器产生。波特率发生器支持 16 倍采样、8 倍采样、4 倍采样和专用采样这 4 种采样模式，具体的采样模式通过控制寄存器 UARTx_CR1 的 OVER 位域来选择。UCLK是 UART的传输时钟，其来源可以是 PCLK、LSE或 LSI，具体来源通过 UARTx_CR2.SOURCE来选择。BRRI（UARTx_BRRI［15:0］），是波特率计数器的整数部分，可设置范围为 1 ~ 65535。BRRF（UARTx_BRRF［3:0］），是波特率计数器的小数部分，可设置范围为 0 ~ 15。

OVER = 00，设置 16 倍采样，波特率计算公式：BaudRate = UCLK / ( 16×BRRI + BRRF )

OVER = 01，设置 8 倍采样，波特率计算公式：BaudRate = UCLK / ( 8×BRRI )

OVER = 10，设置 4 倍采样，波特率计算公式：BaudRate = UCLK / ( 4×BRRI )

OVER = 11，设置专用采样，波特率计算公式：BaudRate = ( 256×UCLK ) / BRRI

专用采样仅适合传输时钟源为 LSE 或者 LSI 时，进行 2400bps、4800bps 或 9600bps 波特率下的 UART 通信。

UCLK 为 24MHz 波特率设置示例（OVER = 00）

UCLK 为 32.768kHz 波特率设置示例（OVER = 11）

3.波特率自动检测 

CW32L083 使用 UART 作为从机进行通信时，可以通过自动波特率检测的方法，自动适应 UART 主机的波特率。可将通用定时器（GTIM）的输入捕获来源配置为 UART 的 RXD 信号，或者将 GTIM 的门控信号配置为 UART 的 RXD 信号，配合使用相关软件算法测量 UART 的波特率，以实现波特率自适应。

三、波特率计数器寄存器定义

1.UARTx_BRRI 波特率计数器整数部分寄存器

Address offset: 0x0C  Reset value: 0x0000 0000

2.UARTx_BRRF 波特率计数器小数部分寄存器

Address offset: 0x10  Reset value: 0x0000 0000

四、波特率设置举例

当传输时钟 UCLK 的频率为 24MHz 时，要求配置 BaudRate = 115200 bps，计算 16×BRRI + BRRF = 24000000 / 115200 = 208.33 则： 

BRRI = 208.33 / 16 = 13.02，最接近的整数是：13（0x0D） 

BRRF = 0.02×16 = 0.32，最接近的整数是：0（0x00） 

即需要设置 UARTx_BRRI 为 0x0D，UARTx_BRRF 为 0x00 此时，实际波特率 BaudRate = 115384.62 bps，误差率为 0.16%。

来源：武汉芯源半导体

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审核编辑 黄宇