串行通信波特率自动检测技术详解

"该文档介绍了一种自动检测串行通信波特率的方法，通过分析终端发送的特定字符（如回车符）在不同波特率下的位序列变化，来判断终端的实际波特率。这种方法简单且实用，适用于多种波特率的检测。" 串行通信是一种常见的设备间数据传输方式，尤其在嵌入式系统和计算机之间。波特率是衡量串行通信中数据传输速率的关键参数，通常有预定义的标准值，如1800、4800、9600和19200波特。在进行串行通信时，主机和终端之间必须保持相同的波特率才能正确解码接收到的信息。 本文提出了一种波特率自动检测的方法，主要依赖于回车符（ASCII值0x0D）的位序列分析。在标准的串行通信中，每个字符由一个起始位、数据位、奇偶校验位（可选）和一个或两个停止位组成。回车符的位序列如图1所示，其传输时间与波特率成反比。 该方法的原理是，主机设置一个固定的接收波特率（如9600波特），然后终端发送一个回车符。主机接收到的二进制序列会因终端的波特率不同而变化。如果终端的波特率高于或低于9600，主机接收到的字符会因为位对齐的问题而出现错误。通过比较不同波特率下接收到的字符对应的字节，可以识别出终端实际使用的波特率。例如，当终端以1200波特发送，主机以9600波特接收时，接收到的字节是0x80，而不是0x0D。 对于特殊情况，如19200波特的发送速率，其是9600波特接收速率的两倍，因此发送的两个二进制位会被视为一个。这可能导致数据帧错误，因为停止位可能会被合并或者丢失。然而，通过观察接收数据的模式，依然可以推断出正确的波特率。 该检测方法的实施涉及到对不同波特率下接收到的字符进行解析，然后与9600波特的标准序列进行比较。文中给出的伪代码可以指导实现这一过程。这种方法的优势在于它的简单性和实用性，无需额外的硬件支持，仅需软件层面的处理即可完成波特率的自动检测，对于多波特率环境中的通信具有很高的适用性。