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波特率指數據信號對載波的調制速率，它用單位時間內載波調制狀態改變次數來表示 。

波特率發生器不是產生波特率的，波特率時鐘頻率/波特率因子=波特率。

波特率發生器的作用是從輸入時鐘轉換出需要的波特率clk，即波特率時鐘頻率。

一個完整的由verilog實現的波特率發生器：

module baud_gen(

clk_50MHz, rst_p, bclk

);

input clk_50MHz; /*輸入的系統時鐘，50MHz*/

input rst_p; /*復位脈沖，高電平有效*/

/* 倍頻值16乘以9600波特率，即9600*16=153600，得到波特率發生器的實際輸出信號頻率為153.6kbit/s */

output bclk; // 輸出信號：UART（串口）波特率發生器輸出的時鐘脈沖，頻率：153.60kbps

//即每秒1536000個脈沖，*波特率發生器輸出脈沖bclk，注意：除了主頻分頻之外，

//還決定了這個信號的占空比，在本例中輸出信號占空比為 1:325

reg bclk; //寄存器數據類型bclk

reg [8:0] cnt; //寄存器數據類型cnt，9位，UART用它來記錄接收到的主頻脈沖個數，

//注意在修改輸出波特率值時，若占空比小于1：511，需要增加該變量所占位數

//以下語句利用同步計數器完成時鐘分頻，

always @(posedge clk_50MHz) begin /* 每當信號clk_50MHz發生電平變化執行以下語句 */

if(rst_p) begin /* 如果復位脈沖信號為高電平執行以下語句 */

cnt <= 0; //對主頻信號計數器cnt做非阻塞方式復位賦值，賦值為邏輯0 。此后每當時鐘信號到來就變。

bclk <= 0; /* 寄存器變量bclk賦值為邏輯0，使該脈沖信號復位為低電平，以低電平作為開始*/

end

else begin

/* 50MHz除以153600（UART實際頻率）等于325.5 即50_000_000 /153600 = 325.5（波特率除數） */

if(cnt > 324) begin /*如果cnt的數值大于324，即cnt計數脈沖數等于325（0-324個脈沖）*/

cnt <= 0; /* 50MHz主頻信號計數器cnt值，被非阻塞方式復位*/

bclk <= 1; /*串口波特率時鐘脈沖信號bclk賦值為邏輯1，使該脈沖信號跳變到高電平周期*/

end

else begin

cnt <= cnt 1; /* 50MHz主頻信號計數器cnt值被非阻塞方式增量賦值（加1） */

bclk <= 0; //波特率發生器時鐘脈沖信號bclk被非阻塞方式賦值為’0’，

//使該脈沖信號跳變到低電平周期*/

end

end

end

endmodule

在串行通訊中,收發雙方的數據傳送率（波特率）要有一定的約定。在8051串行口的四種工作方式中,方式0和2的波特率是固定的,而方式1和3的波特率是可變的,由定時器T1的溢出率控制。

方式0

方式0的波特率固定為主振頻率的1/12。

方式2

方式2的波特率由PCON中的選擇位SMOD來決定,可由下式表示：

波特率=2的SMOD次方除以64再乘一個fosc,也就是當SMOD=1時,波特率為1/32fosc,當SMOD=0時,波特率為1/64fosc

方式1和方式3

定時器T1作為波特率發生器,其公式如下：

T1溢出率= T1計數率/產生溢出所需的周期數

式中T1計數率取決于它工作在定時器狀態還是計數器狀態。當工作于定時器狀態時,T1計數率為fosc/12;當工作于計數器狀態時,T1計數率為外部輸入頻率,此頻率應小于fosc/24。產生溢出所需周期與定時器T1的工作方式、T1的預置值有關。

定時器T1工作于方式0：溢出所需周期數=8192-x 定時器T1工作于方式1：溢出所需周期數=65536-x

定時器T1工作于方式2：溢出所需周期數=256-x

因為方式2為自動重裝入初值的8位定時器/計數器模式,所以用它來做波特率發生器最恰當。

當時鐘頻率選用11.0592MHZ時,取易獲得標準的波特率,所以很多單片機系統選用這個看起來“怪”的晶振就是這個道理。

下表列出了定時器T1工作于方式2常用波特率及初值。

常用波特率 Fosc(MHZ) SMOD TH1初值 19200 11.0592 1 FDH 9600 11.0592 0 FDH 4800 11.0592 0 FAH 2400 11.0592 0 F4H 1200 11.0592 0 E8H

例如9600 11.0592 0 FDH

T1溢出率= T1計數率/產生溢出所需的周期數

產生溢出所需的周期數=256-FD(253)=3 SMOD=0 11059200/12*3 *1/32=9600