USART-CH32FV1x_2x_V3x--串口波特率误差分析及计算

串口通讯波特率出现误差的因素

串口通讯是一种异步通讯，收发双方需要按照约定的波特率进行通讯。当波特率出现误差时，在一些高精度要求场所可能会导致通讯出错。

那导致波特率出现误差的因素都有哪些呢，今天就来分析一下。

1.分频误差

 

首先，波特率是根据系统时钟分频产生的，而系统时钟和波特率可能不是整数倍的关系，所以分频时也会产生误差。但是目前大部分MCU的系统时钟比较高，

一般都在几十M甚至几百M，远远大于串口通讯波特率，所以这个误差影响很小。那么这个误差具体该怎么计算呢，我们可以看下手册。

根据手册，假设我们波特率为230400，串口时钟为36M，那么我们算得USARTDIV=9.765625，我们发现小数部分0.765625*16=12.25，取最接近整数的那就

是12，后12/16=0.75，那么正常填入波特率寄存器的值为9.75而不是9.765635，后我们根据9.75反推波特率的值，36M/(9.75*16)=230769,那么我们误差这时

就算出来了，（230769-230400）/230400=0.16%。同时计算时有些特殊结果需要注意，如要求 USARTDIV = 50.99
就有：
DIV_Fraction = 16*0.99 = 15.84
最接近的整数是： 16 = 0x10 => DIV_frac[3:0]溢出 => 这时进位就必须加到小数部分了
于是： USART_BRR = 0x330， USARTDIV=51，那么我们这时就该以51来反推实际波特率是多少了！
2.时钟误差

          时钟误差也是必须考虑到的，如果采用内部时钟，温度对于内部时钟的稳定性影响肯定是大于外部时钟的，所以如果对此要求高，采用外部时钟是有必

要的。串口通讯由起始位、数据位、校验位、停止位组成。以常见的8N1为例，即1位起始位，8位数据位，无校验，1位停止位。也就是说传输一个字节需

要10bits。每一个字节都有一个起始位做同步，所以误差只会在一个字节内累计。 不难看出，在最后一个位采样时，误差最大，允许极限误差为0.5位。按照

每个字节10位计算，最大允许误差为±0.5/10=±0.05，即±5%。考虑到串口通讯涉及收发两端，两端都可能存在误差，所以，每端的误差最好控制在±2.5%以

内。 当数据位、校验位等较多时，要求的时钟误差就更高一些。考虑到上面所说的分频误差，一般来说，当时钟误差小于±2%时，串口通信是比较可靠的。

 

经验：

       之前在与一个客户合作的一个项目中，由于他们合作方采用了一个低速光耦，导致串口波形失真严重，从而我们芯片无法准确采样到，但逻辑分析仪确是可以准

确分析出来，当然这个不能怪芯片原因，因为毕竟两者的采样规律可能是不同的。所以最后我们采用了模拟串口的方法，这样采样点我们可以自定义，这时直接

模拟分析仪的采样点就可以准确分析出来了!