計算機多設(shè)備接口波特率不匹配的研究

　　根據(jù)1 ≤ MulVal ≤ 15和0 ≤ DivAddVal ≤ 15的限制，由于系數(shù)接近1，因而DivAddVal取盡可能小的整數(shù)。多次試驗取值得到12 / (1 + 12) = 0.9231與期望的系數(shù)0.9216最接近，能夠使波特率誤差最小，因而最后確定MulVal = 12， DivAddVal = 1。
顯然，按照這種方法是無法完成程序自動化的，必須在每次編程之前根據(jù)波特率來人工推算出MulVal和DivAddVal的值，并且還需要大量的誤差對比和反復(fù)試驗，導(dǎo)致工作效率的降低。

（2） 獲取MulVal和DivAddVal整數(shù)值的新方法

　　我們的問題在于尋找一個分?jǐn)?shù)，它能夠盡可能地接近校準(zhǔn)系數(shù)。那么可以使用這樣一種多位小數(shù)的分?jǐn)?shù)逼近法，該算法認(rèn)為：任何一個多位小數(shù)，無論是無理數(shù)還是有理數(shù)，均可以用一個分?jǐn)?shù)來近似表示它，并可用一定的程序使其誤差越來越小，直至達到所需的精確度。

　　根據(jù)該算法，可以通過程序來實現(xiàn)獲取這兩個參數(shù)的自動計算，該程序流程如圖1所示。

圖1 程序流程

　　初始化時要求找到A和B的值，使其滿足B

　　利用1 ≤ MulVal ≤ 15和0 ≤ DivAddVal ≤ 15的限制作為迭代退出條件，當(dāng)A的分母超過16時，B就是最優(yōu)解，B1即為MulVal，而DivAddVal則等于B2-B1；同理，當(dāng)B的分母超過16時，MulVal=A1，DivAddVal=A2-A1。

　　本例中程序計算出來MulVal=12，DivAddVal=1，與人工計算結(jié)果完全相同，所以使用這種算法，可以利用程序自動高效計算得出MulVal和DivAddVal整數(shù)值，不僅節(jié)省人力，而且更加科學(xué)可靠。

結(jié)語

　　計算機系統(tǒng)中的各種設(shè)備接口所要求的頻率往往不同，當(dāng)只配備一個晶振時，有一些設(shè)備頻率完全匹配而另外一些設(shè)備則可能無法完全匹配。作者通過對使用12 MHz晶振的LPC214xCPU進行串口通信時產(chǎn)生的誤差研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)期望波特率在57 600 bps以下時，實際波特率與其誤差較小，可以正常通信；而當(dāng)期望波特率為115 200 bps時，實際波特率為125 000 bps，在這樣大的誤差下如果不修正實際波特率根本無法進行正確的通信；而當(dāng)通過設(shè)置使用小數(shù)波特率發(fā)生器校準(zhǔn)非標(biāo)準(zhǔn)頻率晶振所引起的波特率誤差時，可以讓期望波特率高達115 200 bps的實際波特率為115 384 bps，誤差僅為184，通信完全正常。另外，在計算小數(shù)分頻寄存器中的設(shè)置值時首次引入了科學(xué)的數(shù)學(xué)算法，摒棄了傳統(tǒng)工程師使用經(jīng)驗技巧和反復(fù)試驗獲取MulVal和DivAddVal值的人工方法，實現(xiàn)了由程序自動、正確、快速地獲取設(shè)置寄存器參數(shù)值的目的，不僅提高了工作效率，更重要的是完全實現(xiàn)了自動化，無需再人工干預(yù)。

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