波特率怎么产生？

姓名：赵宗明

学号：19021211230

【嵌牛导读】：波特率    串口通信   FPGA

【嵌牛鼻子】：数据传输时总会考虑到数据传输的波特率，以下就以FPGA为例解释一下波特率以及波特率的产生。

【嵌牛提问】：波特率是什么？波特率该如何产生呢？

【嵌牛正文】：
波特率是什么：

波特率，查阅各种资料，总结一下就是每秒传输二进制的位数。比如波特率为115200，则表示1s传输二进制的位数为115200位。我们在进行串口通信时一帧数据为8bit，但是串口发送一帧的数据的格式为：起始位(1bit)+8bit数据+停止位(1bit)，所以串口发送一帧数据其实发送了10bit的数据，所以1s就发送11520个字节，即有效传输速率为11.5KBytes每秒。

以产生波特率的方式来理解波特率：

该设计利用了50M系统时钟的FPGA来产生115200的波特率，在产生波特率之前，我们应该需知道：
50M系统时钟：所谓50M系统时钟可以理解为频率为50M，周期为1/50_000_000的方波。

50M时钟示意图

以50M时钟的计数所需时间：假如我们在该方波的每个上升沿计一个数，则计50_000_000个数所需的时间为1s，所以计一个数所需的时间为1/50_000_000。
115200波特率下发送一位数据所需要的时间为：1/115200=8.68us。
传输一位所需的计数值为：8.68/(1/50)=434.。50M时钟115200波特率下计434数就会发送一位数据。
我们利用采样定理在计数值的一半时(217)进行数据的传输，数据会更加稳定。
所以我们在50M时钟下每计数217传输一位数据，就实现了115200波特率。最终实现结果如下所示：

波特率示意图

在上图中最下面的波形就是代表波特率波形，在每个脉冲处传输一位数据。

在其他时钟频率和波特率下计算方法一样。