<任务内容>

观察串口发送数据波形(TTL电平标准)
计算每帧数据的波特率,分析波特率误差

<实现硬件&测量平台>

STM32F103VET6
RIGOL_DS1202ZE示波器

实现原理

由STM32实现串口的收发数据功能

PC给STM32发送数据"123\r"

十六进制为 < 0x31 0x32 0x33 0x0A >

利用示波器采样STM32的串口接收并循环发出的引脚
得到数据,截图,并分析

<数据结果>

第一帧数据

图中数据为0-1000,1100-1
真实数据为0-0011,0001-1 ==> 0x31
第一帧数据传输时间为0.00us-1.04ms

第二帧数据

图中数据为0-0100,1100-1
真实数据为0-0011,0010-1 ==> 0x32
第二帧数据传输时间为1.04ms-2.08ms

第三帧数据

图中数据为0-1100,1100-1
真实数据为0-0011,0011-1 ==> 0x33
第三帧数据传输时间为2.08ms-3.12ms

第四帧数据

图中数据为0-0101,0000-1
真实数据为0-0000,1010-1 ==> 0x0A
第四帧数据传输时间为3.12ms-4.16ms

<波特率计算>

算法一

四帧数据(40bit)传输的总时间为4.16ms
理论上以9600的波特率传输四帧数据(40bit)需要的时间为1/240s约等于4.17ms
所以波特率误差为(4.17-4.16)/4.17 = 2.40‰

算法二

第一帧:[(1/960s) - 1.04ms] / (1/960s) = 0.961‰
第二帧:[(1/960s) - 1.04ms] / (1/960s) = 0.961‰
第三帧:[(1/960s) - 1.04ms] / (1/960s) = 0.961‰
第四帧:[(1/960s) - 1.04ms] / (1/960s) = 0.961‰
误差稳定在0.961‰

<结论总结>

为了误差值得测量准确性
- 可以增加小数点后有效位
- 多测数据以求平均
串口数据发送遵循的是低位先行
因此读数据时要倒着读.

<关键程序附录-HAL>

//main.c
void main()
{/*......各模块初始化......*/while (1){if (usart_1_Rx_dateTypedef.usart_Flag){HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)usart_1_Rx_dateTypedef.Buffer, usart_1_Rx_dateTypedef.usart_Cnt, 0x10);  //发送数据for(int i = 0;i<usart_1_Rx_dateTypedef.usart_Cnt;i++)   usart_1_Rx_dateTypedef.Buffer[i] = 0;usart_1_Rx_dateTypedef.usart_Cnt = 0;usart_1_Rx_dateTypedef.usart_Flag = 0;}}
}

/*** @brief 串口中断回调函数* @param 调用回调函数* @note  串口每次收到数据以后都会关闭中断，如口重复使用，必须再次开启* @retval None*/
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{if (huart->Instance == USART1){usart_1_Rx_dateTypedef.Buffer[usart_1_Rx_dateTypedef.usart_Cnt] =usart_1_Rx_dateTypedef.it_Buffer[0]; //保存接收数据usart_1_Rx_dateTypedef.usart_Cnt++;        //计数值加1if (0x0D == usart_1_Rx_dateTypedef.it_Buffer[0]){                                        //ASSIC   换行表示结束usart_1_Rx_dateTypedef.usart_Flag = 1; //接收结束标志}else{HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)usart_1_Rx_dateTypedef.it_Buffer, 1); //否则使能串一中断}}
}

＜UART 波形分析＞＜1＞基于RIGOL_DS1202ZE示波器分析串口数据相关推荐

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目录

<任务内容>

<实现硬件&测量平台>

实现原理

<数据结果>

第一帧数据

第二帧数据

第三帧数据

第四帧数据

<波特率计算>

算法一

算法二

<结论总结>

<关键程序附录-HAL>

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