1、波特率介紹

　　單片機或計算機在串口通信時的速率。指的是信號被調制以后在單位時間內的變化，即單位時間內載波參數變化的次數，如每秒鐘傳送240個字符，而每個字符格式包含10位（1個起始位，1個停止位，8個數據位），這時的波特率為240Bd，比特率為10位*240個/秒=2400bps。又比如每秒鐘傳送240個二進制位，這時的波特率為240Bd，比特率也是240bps。（但是一般調制速率大于波特率，比如曼徹斯特編碼）。波特率，可以通俗的理解為一個設備在一秒鐘內發送（或接收）了多少碼元的數據。它是對符號傳輸速率的一種度量，1波特即指每秒傳輸1個碼元符號（通過不同的調制方式，可以在一個碼元符號上負載多個bit位信息），1比特每秒是指每秒傳輸1比特（bit）。 單位“波特”本身就已經是代表每秒的調制數，以“波特每秒”（Baud per second）為單位是一種常見的錯誤。

　　作用：

　　為了在彼此之間通訊，調制解調器必須使用相同的波特率進行操作。如果將調制解調器的波特率設置為高于其他的調制解調器的波特率，則較快的調制解調器通常要改變其波特率以匹配速度較慢的調制解調器。

　　分析舉例：

　　它是對信號傳輸速率的一種度量，通常以“波特”（baud）為單位。波特率有時候會同比特率混淆，實際上后者是對信息傳輸速率（傳信率）的度量。波特率可以被理解為單位時間內傳輸碼元符號的個數（傳符號率），通過不同的調制方法可以在一個碼元上負載多個比特信息。

　　波特率一般指的是調制解調器的通訊速度。波特率是指線路狀態更改的次數。只有每個信號符合所傳輸數據的一位時，才等于每秒位數。

　　為了在彼此之間通訊，調制解調器必須使用相同的波特率進行操作。如果將調制解調器的波特率設置為高于其他的調制解調器的波特率，則較快的調制解調器通常要改變其波特率以匹配速度較慢的調制解調器。

　　（嚴格來說，波特率不在傳輸領域，出現傳輸、信道等字眼容易產生混淆，波特率描述的是單位時間內調制信號的能力，經它調制出來的信號才以比特的形式來傳輸，或者這樣說，信號在傳輸過程中，如果要經過數模轉換，就需要調制，那么傳輸時間除了消耗在其它領域外，還消耗在調制過程和在信道的傳輸過程，描述信號調制能力用波特率，描述信號傳輸能力用比特率。）

　　2、晶振介紹

　　每個單片機系統里都有晶振，全程是叫晶體震蕩器，在單片機系統里晶振的作用非常大，他結合單片機內部的電路，產生單片機所必須的時鐘頻率，單片機的一切指令的執行都是建立在這個基礎上的，晶振的提供的時鐘頻率越高，那單片機的運行速度也就越快。

　　晶振用一種能把電能和機械能相互轉化的晶體在共振的狀態下工作，以提供穩定，精確的單頻振蕩。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對精度可達百萬分之五十。高級的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內調整頻率，稱為壓控振蕩器（VCO）。

　　晶振作用：

　　晶振的作用是為系統提供基本的時鐘信號。通常一個系統共用一個晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調整頻率的方法保持同步。

　　晶振通常與鎖相環電路配合使用，以提供系統所需的時鐘頻率。如果不同子系統需要不同頻率的時鐘信號，可以用與同一個晶振相連的不同鎖相環來提供。

　　晶振電路：

　　晶振一般采用如圖1a的電容三端式（考畢茲） 交流等效振蕩電路；實際的晶振交流等效電路如圖1b，其中Cv是用來調節振蕩頻率，一般用變容二極管加上不同的反偏電壓來實現，這也是壓控作用的機理；把晶體的等效電路代替晶體后如圖1c。其中Co，C1，L1，RR是晶體的等效電路。

　　分析整個振蕩槽路可知，利用Cv來改變頻率是有限的：決定振蕩頻率的整個槽路電容C=Cbe，Cce，Cv三個電容串聯后和Co并聯再和C1串聯。可以看出：C1越小，Co越大，Cv變化時對整個槽路電容的作用就越小。因而能“壓控”的頻率范圍也越小。實際上，由于C1很小（1E-15量級），Co不能忽略（1E-12量級，幾PF）。所以，Cv變大時，降低槽路頻率的作用越來越小，Cv變小時，升高槽路頻率的作用卻越來越大。這一方面引起壓控特性的非線性，壓控范圍越大，非線性就越厲害；另一方面，分給振蕩的反饋電壓（Cbe上的電壓）卻越來越小，最后導致停振。采用泛音次數越高的晶振，其等效電容C1就越小；因此頻率的變化范圍也就越小。

　　晶振的工作原理

　　晶振是晶體振蕩器的簡稱，在電氣上它可以等效成一個電容和一個電阻并聯再串聯一個電容的二端網絡，如下圖所示。電工學上這個網絡有兩個諧振點，以頻率的高低分其中較低的頻率是串聯諧振，較高的頻率是并聯諧振。由于晶體自身的特性致使這兩個頻率的距離相當的接近，在這個極窄的頻率范圍內，晶振等效為一個電感，所以只要晶振的兩端并聯上合適的電容它就會組成并聯諧振電路。這個并聯諧振電路加到一個負反饋電路中就可以構成正弦波振蕩電路，由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄，所以即使其他元件的參數變化很大，這個振蕩器的頻率也不會有很大的變化。

　　三、波特率與晶振的關系

　　Crystal（MHz） —— Max Baud Rate—— Error

　　（晶振）——（波特率）——（誤差）

　　1.00 ——300 ——2.12%

　　1.8432—— 9600 ——0.00%

　　2.00 ——300 ——0.79%

　　2.4576—— 300—— 0.78%

　　3.00—— 1200 ——0.16%

　　3.579545 ——300—— 0.23%

　　3.6864 ——19200 ——0.00%

　　4.00 ——1200 ——2.12%

　　4.194304 ——2400 ——1.14%

　　4.91520 ——1200 ——1.59%

　　5.00 ——2400 ——1.36%

　　5.0688 ——2400—— 0.00%

　　6.00 ——2400 ——0.16%

　　6.144—— 1200—— 1.23%

　　7.3728 ——38400 ——0.00%

　　8.00 ——2400 ——2.12%

　　10.00 ——4800—— 1.36%

　　10.738635 ——2400 ——1.32%

　　11.00 ——57600 ——0.54%

　　11.0592 ——57600—— 0.00%

　　12.00 ——4800 ——0.16%

　　12.288 ——2400—— 1.23%

　　14.31818 ——2400 ——0.23%

　　14.7456—— 38400—— 0.00%

　　15.00 ——38400 ——1.73%

　　16.00 ——4800 ——2.12%

　　18.432—— 19200 ——0.00%

　　20.00 ——9600—— 1.36%

　　22.1184—— 115200—— 0.00%

　　24.00—— 9600—— 0.16%

　　24.576 ——4800—— 1.23%

　　25.00 ——4800—— 0.47%

　　28.00—— 9600—— 1.27%

　　32.00 ——9600 ——2.12%