在單片機當(dāng)中晶振起著非常重要的作用，單片機的內(nèi)部電路配合晶振運行，產(chǎn)生單片機所需的時鐘頻率。而單片機發(fā)出的一切指令都是在時鐘頻率的基礎(chǔ)上的，所以晶振對單片機來說非常重要。波特率是指單位時間內(nèi)載波參數(shù)的變化次數(shù)。那么在單片機設(shè)計過程中，這兩者有什么關(guān)系?晶振對波特率的影響有多大呢?

在串行通信中，MCS—51串口可約定四種工作方式。其中，方式0和方式2的波特率是固定的，而方式1和方式3的波特率是可變的，由定時器T1的溢出率決定。

波特率是指串行端口每秒內(nèi)可以傳輸?shù)牟ㄌ匚粩?shù)。這里所指的波特率，如標(biāo)準(zhǔn)9600不是每秒種可以傳送9600個字節(jié)，而是指每秒可以傳送9600個二進位，而一個字節(jié)要8個二進位，如用串口模式1來傳輸，那么加上起始位和停止位，每個數(shù)據(jù)字節(jié)就要占用10個二進位，9600波特率用模式1傳輸時，每秒傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)是9600÷10=960字節(jié)。

方式0和方式2的波特率

方式0的波特率是固定的，為fosc/12，以一個12M 的晶振來計算，那么它的波特率可以達到1M。

方式2的波特率是固定在fosc/64 或fosc/32，具體用那一種就取決于PCON 寄存器中的SMOD位，如SMOD 為0，波特率為focs/64,SMOD 為1，波特率為focs/32。

方式1和方式3的波特率

模式1和模式3的波特率是可變的，取決于定時器1或2(對于52芯片)的溢出速率，就是說定時器1每溢出一次，串口發(fā)送一次數(shù)據(jù)?？梢杂靡韵碌墓饺ビ嬎悖?

上式中如設(shè)置了PCON寄存器中的SMOD位為1時就可以把波特率提升2倍。通常會使用定時器1工作在定時器工作模式2下，這時定時值中的TL1做為計 數(shù)，TH1做為自動重裝值，這個定時模式下，定時器溢出后，TH1的值會自動裝載到TL1，再次開始計數(shù)，這樣可以不用軟件去干預(yù)，使得定時更準(zhǔn)確。在這個定時模式2下定時器1溢出速率的計算公式如下：

溢出速率=(計數(shù)速率)/(256-TH1初值)

溢出速率=fosc/[12*(256-TH1初值)]

上式中的“計數(shù)速率”與所使用的晶體振蕩器頻率有關(guān)，在51 芯片中定時器啟動后會在每一個機器周期使定時寄存器TH的值加1，一個機器周期等于十二個振蕩周期，所以可以得知51芯片的計數(shù)速率為晶體振蕩器頻率的1/12，一個12M 的晶振用在51芯片上，那么51的計數(shù)速率就為1M。通常用11.0592M 晶體是為了得到標(biāo)準(zhǔn)的無誤差的波特率，那么為何呢?計算一下就知道了。如我們要得到9600 的波特率，晶振為11.0592M 和12M，定時器1 為模式2，SMOD 設(shè)為1，分別看看那所要求的TH1 為何值。代入公式：

11.0592M：

9600=(2÷32)×((11.0592M/12)/(256-TH1))

TH1=250

12M：

9600=(2÷32)×((12M/12)/(256-TH1))

TH1≈249.49

上面的計算可以看出使用12M晶體的時候計算出來的TH1不為整數(shù)，而TH1的值只能取整數(shù)，這樣它就會有一定的誤差存在不能產(chǎn)生精確的9600波特率。當(dāng)然一定的誤差是可以在使用中被接受的，就算使用11.0592M 的晶體振蕩器也會因晶體本身所存在的誤差使波特率產(chǎn)生誤差，但晶體本身的誤差對波特率的影響是十分之小的，可以忽略不計。

本篇文章介紹了51單片機當(dāng)中晶振和波特率的關(guān)系，并用數(shù)值進行了計算。希望大家在閱讀過本篇文章之后能對兩者的聯(lián)系有進一步的了解。