CN103514127A - 一种自适应波特率的实现方法 - Google Patents

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康敏慧
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Abstract

本发明属于串口通讯技术领域，具体涉及一种自适应波特率的实现方法。本发明的方法包括以下步骤：设定串行通讯数据包格式；波特率检测；波特率自动调节。本发明要解决的技术问题为：现有技术需要外接设备才能达到不同的波特率设计要求，不能实现波特率自适应。本发明的有益效果为：使用本发明的方法与其他分系统进行串口通讯时，无需进行人工硬件跳线设置或程序选择，即插即用；本发明的方法能够根据串行通讯数据包自动解析出当前使用的波特率，并自动将系统的波特率调整到当前使用的波特率，实现了系统在不同波特率系统上的通用性。

Description

一种自适应波特率的实现方法
技术领域
本发明属于串口通讯技术领域，具体涉及一种自适应波特率的实现方法。
背景技术
全双工串行通讯接口（以下简称串口）是弹上各个分系统间传输指令的一种常见方式，弹上通讯由于实时性的要求通常使用比较高的波特率，例如614.4kbps。而在生产测试过程中使用的测试计算机自带的串口达不到这样高的波特率，需要外接专门的串口板卡才能使用，给生产测试带来不便。为了便于生产测试，串口通讯需要比较低的波特率，例如19.2kbps。
同一系统在不同的条件下使用不同的波特率，为了解决图像预处理电路串口模块在不同波特率的系统上通用性问题，亟需图像预处理电路的串口模块具有自动波特率检测功能。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：现有技术需要外接设备才能达到不同的波特率设计要求，不能实现波特率自适应。
本发明的技术方案如下所述：
一种自适应波特率的实现方法，包括以下步骤：
步骤一：设定串行通讯数据包格式；
步骤二：波特率检测；
步骤三：波特率自动调节。
步骤一所述串行通讯数据包，每包串行通讯数据从先至后依次包括：一个起始位“0”、8个数据位“D0~D7”和一个停止位“1”；每一位占用的时间是由波特率决定，对于波特率为B1的串行通讯数据每一bit占用的时间为1/B1，对于波特率为B2的串行通讯数据每一bit占用的时间为1/B2，B1≠B2。
步骤二具体包括以下步骤：
对接收到的串行通讯数据以T1的时钟对串行通讯数据进行连续采样，T1=B1，；
以接收到的第一个起始位开始计数，连续十次的采样结果分别记为“S0”、“S1”、“S2”、“S3”……“S7”、“S8”、“S9”；
若“S0”和“S9”位的采样结果为“0”和“0”，或“1”和“1”，或“1”和“0”，则检测出串行通讯数据的波特率为B2；
若“S0”和“S9”位的采样结果为“0”和“1”，则再次以T1的时钟对串行通讯数据进行连续采样：对于第二次采样，若“S0”和“S9”位的采样结果为“0”和“1”，则检测出串行通讯数据的波特率为B1；否则，检测出串行通讯数据的波特率为B2；
依据检测出的串行通讯数据波特率，生成波特率选择控制信号baund-sel。
步骤三中，baund-sel信号控制收发时钟选择模块输出不同的收发时钟信号分别送给串行通讯数据接收模块和串行通讯数据发送模块，两者根据检测出的波特率收发数据，系统实现波特率的自动调节功能。
其中，B1可以选择614.4kbps，B2可以选择19.2kbps，T1可以选择614.4KHz。
本发明的有益效果为：
实现了串口波特率的自动选择，使用本发明的方法与其他分系统进行串口通讯时，无需进行人工硬件跳线设置或程序选择，即插即用；本发明的方法能够根据串行通讯数据包自动解析出当前使用的波特率，并自动将系统的波特率调整到当前使用的波特率，实现了系统在不同波特率系统上的通用性。
附图说明
图1为对波特率为B1的串行通讯数据采样时序图；
图2为对波特率为B2的串行通讯数据采样时序图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的一种自适应波特率的实现方法进行详细说明。
步骤一：设定串行通讯数据包格式
如图1所示，一包串行通讯数据从先至后依次包含一个起始位“0”、8个数据位“D0~D7”和一个停止位“1”，每一位占用的时间是由波特率决定的。
波特率为B1时每一bit占用的时间约为1/B1，波特率为B2时每一bit占用的时间约为1/B2。本实施例中，B1可以选择614.4kbps，B2可以选择19.2kbps，则波特率为614.4kbps时每一bit占用的时间约为1.63us，波特率为19.2kbps时每一bit占用的时间约为52us，两者相差32倍。
本发明涉及的自动波特率检测技术就是根据不同波特率每一bit占用时间的不同来实现的，波特率检测模块的具体实施方式如步骤二所述。
步骤二：波特率检测
对接收到的串行通讯数据以T1的时钟对串行通讯数据进行连续采样，T1=B1，本实施例中，即T1=614.4KHz。以接收到的第一个起始位开始计数，连续十次的采样结果分别记为“S0”、“S1”、“S2”、“S3”……“S7”、“S8”、“S9”。
当串行通讯数据波特率为B1时，采样时序图如图1所示。本实施例中，即T1=614.4KHz时，对波特率为614.4kbs的串行通讯数据进行采样，可得到图1所示时序图。其采样结果为“START”、“D0”、“D1”、“D2”……“D7”、“D8”、“STOP”，其中“S0”和“S9”，即第一个采样值和第十个采样值分别恒为串行通讯数据的起始位“0”和停止位“1”。
当串行通讯数据波特率为B2时，对于本实施例，即当串行通讯数据波特率为19.2kbps时，每一bit占用时间为52us，包含32个采样点，采样时序图如图2所示。
采样结果根据采样时刻的不同共有图2所示（a）、（b）、（c）、（d）四种可能的情况，在这四种可能的情况下，“S0”和“S9”分别为“00”、“11”、“10”、和“01”。其中情况（d）的采样结果与波特率为B1的串行通讯数据采样结果相同，为了区分出两种情况的不同，需要重新进行一次采样进行判断。
波特率为B1的串行通讯数据第二次采样结果仍为“01”，而波特率为B2的串行通讯数据第二次采样结果则为“11”。由此即可自动检测出串行通讯数据的波特率，并生成波特率选择控制信号baund-sel，生成波特率选择控制信号baund-sel过程为本领域技术人员公知常识。
步骤三：波特率自动调节
baund-sel信号控制收发时钟选择模块输出不同的收发时钟信号分别送给串行通讯数据接收模块和串行通讯数据发送模块，两者根据选定的波特率收发数据，系统完成波特率的自动调节功能。

Claims (5)

1.一种自适应波特率的实现方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：设定串行通讯数据包格式；
步骤二：波特率检测；
步骤三：波特率自动调节。
2.根据权利要求1所述的自适应波特率的实现方法，其特征在于：
步骤一所述串行通讯数据包，每包串行通讯数据从先至后依次包括：一个起始位“0”、8个数据位“D0~D7”和一个停止位“1”；每一位占用的时间是由波特率决定，对于波特率为B1的串行通讯数据每一bit占用的时间为1/B1，对于波特率为B2的串行通讯数据每一bit占用的时间为1/B2，B1≠B2。
3.根据权利要求1或2所述的自适应波特率的实现方法，其特征在于：
步骤二具体包括以下步骤：
对接收到的串行通讯数据以T1的时钟对串行通讯数据进行连续采样，T1=B1，；
以接收到的第一个起始位开始计数，连续十次的采样结果分别记为“S0”、“S1”、“S2”、“S3”……“S7”、“S8”、“S9”；
若“S0”和“S9”位的采样结果为“0”和“0”，或“1”和“1”，或“1”和“0”，则检测出串行通讯数据的波特率为B2；
若“S0”和“S9”位的采样结果为“0”和“1”，则再次以T1的时钟对串行通讯数据进行连续采样：对于第二次采样，若“S0”和“S9”位的采样结果为“0”和“1”，则检测出串行通讯数据的波特率为B1；否则，检测出串行通讯数据的波特率为B2；
依据检测出的串行通讯数据波特率，生成波特率选择控制信号baund-sel。
4.根据权利要求3所述的自适应波特率的实现方法，其特征在于：
步骤三中，baund-sel信号控制收发时钟选择模块输出不同的收发时钟信号分别送给串行通讯数据接收模块和串行通讯数据发送模块，两者根据检测出的波特率收发数据，系统实现波特率的自动调节功能。
5.根据权利要求3所述的自适应波特率的实现方法，其特征在于：
B1=614.4kbps；B2=19.2kbps；T1=614.4KHz。
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