在串行異步通信中，目前實現波特率自動檢測并適應的設計思想有多種，可是他們或者需要額外的硬件支持，或者實現時方法繁雜且軟件開銷大。文章介紹了一種簡單可靠的用軟件實現波特率自動適應的方法，并給出了仿真調試電路原理圖，給出了同步程序的詳細框圖。該方法提高了波特率解調的便捷性和兼容性。
1 仿真電路
SST89C54/58單片機是MCS-51系列單片機的派生產品，他們在指令系統、硬件結構和片內資源上與標準8052單片機完全兼容。實際上 SST公司的SST89C54/58是一款使用非常方便51系列單片機，如不考慮其看門狗定時器和內部Flash程序存儲器，可以將其看成是一個可在線編程的標準8052單片機。圖1為實現串行通信仿真調試硬件原理圖，這是一個通用的串行通信接口電路INT0腳用來啟動從機同步適應。同步建立后的數據傳送過程中外部中斷0被禁止，而一批數據傳送完畢后進入待機監控狀態時則開 放外中斷。
2 波特率自適應實現原理
2.1 波特率
對于8052單片機，串行通信用定時器1或定時器2作波特率發生器，波特率取決于他們的溢出率。當串行口在工作方式1，3，用定時器1作波特率發生器時， 則波特率計算如下：
當定時器1工作方式2時，n=8，X為定時器1初值。
當定時器1工作方式1時，n=16，X為定時器1初值。
若用定時器2作波特率發生器時，則波特率計算公式如下：
其中：X為定時器2的初值。
2.2 波特率自適應原理
主機端要求和從機建立通信時，先發送同步字符80H，從機根據此同步字符來計算當前的通信速率，并設置此值為本從機的波特率，從而完成通信速率的自適應。以串行通信方式1為例，他是一個10位的數據格式，如圖2所示。
所以，在發送同步字符80H時，在數據線上他所呈現的電平狀態如圖3所示。
從機通過檢測本機RXD引腳的信號，并利用定時器對RXD信號的低電平進行寬度測量，其負脈寬時間TDOWN剛好是8位數據的寬度，這有利于波特率發生器初值的計算。采用定時器0方式1并置初值0對TDOWN進行定時，可得計數值TH0，TL0，用XT來表示，設從機晶振為ff，
比較式(3)和式(4)，主機和從機波特率應設置相等，則可得從機波特率發生器T1的裝入初值為：
由式(5)可看出，從機波特率發生器裝入初值與晶振無關，且當N=8時分母為28，此時后一項做除法運算最為方便，分子右移8位即可，在程序運算中只需丟棄分子的最后一個字節即可。
若使用定時器2作波特率發生器，則易得其初值應為：
3 波特率自適應法在IAP編程握手同步中的應用
SST89C54/58單片機可以方便地實現IAP(InApplication Programming)，通過IAP功能可以在應用板上直接下載程序，不需任何編程器就可以完成單片機系統的開發及單片機教學實驗。作者基于IAP模塊設計了一款專用的51單片機開發學習系統，其成本不超過50元，為標準51，52系列單片機的開發與學習提供了一種便捷而廉價的手段和方法。
使用IAP功能可以對產品的軟件進行在線升級，而不需要其他硬件。可以這樣說，單片機系統只要有串行口，利用IAP功能通過串行口便可將PC機內的產品升級軟件下載到產品中去，而實現產品軟件升級換代。甚至在遠程通過Modem對產品進行軟件升級，這也將是以后各種電子產品發展的必然趨勢。而在線升級離不開通信速率的自動適應。
同步握手中斷處理程序流程圖如圖4所示。從機在待機監控狀態時，開放外部中斷 0，當主機訪問從機時，先發送同步字節80H，再送FEH(也可為55H， AAH等)，則當80H發出時從機RXD腳出現負跳變，觸發外部中斷0，啟動定時器0對同步脈沖進行測量，同時關閉外中斷0，并初始化串行口建立串行口數據接收，等待下一同步字節FEH，若同步成功則發應答信號，否則進入監控程序繼續等待同步。所有數據收發完畢后再開放外中斷0，進入監控待機狀態。
4 結 語
在自制的SST89C5X系列單片機IAP仿真系統上對文中提出的方法反復進行了測試，在從機主振為12 MHz條件下，從300～38 400 b/s范圍的各種常用波特率從機均很好地適應。當波特率低于120 b/s時，定時器0會產生溢出，若主機可能用到此波特率，可以用T0中斷計數對計數值進行修正。若采用查詢RXD引腳電平的方式，則圖1可進一步簡化，即可以不用外中斷0，這更能節約硬件資源。文中提出的方法可以很
方便地應用于多機分布式控制系統中，也可以應用于各種需要變波特率的場合。
