計算機多設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試驗，導致工作效率的降低。

（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數(shù)，它能夠盡可能地接近校準系數(shù)。那么可以使用這樣一種多位小數(shù)的分數(shù)逼近法，該算法認為：任何一個多位小數(shù)，無論是無理數(shù)還是有理數(shù)，均可以用一個分數(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，而且更加科學可靠。

結語

　　計算機系統(tǒng)中的各種設備接口所要求的頻率往往不同，當只配備一個晶振時，有一些設備頻率完全匹配而另外一些設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；而當通過設置使用小數(shù)波特率發(fā)生器校準非標準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)分頻寄存器中的設置值時首次引入了科學的數(shù)學算法，摒棄了傳統(tǒng)工程師使用經(jīng)驗技巧和反復試驗獲取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。

參考文獻

[1] 周立功，等.ARM控制器基礎與實戰(zhàn)[M].北京：北京航空航天大學出版社，2005.

[2] 周立功，等.深入淺出ARM7――LPC214x[M].北京：北京航空航天大學出版社，2005.

[3] 周立功，等.深入淺出ARM7――LPC213x[M].北京：北京航空航天大學出版社，2005.

[4] 周立功，等.ARM嵌入式系統(tǒng)實驗教程（一）[M].北京：北京航空航天大學出版社，2004.

[5] 阿里.8051微控制器和嵌入式系統(tǒng)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.

[6] 陳其翔.多位小數(shù)的分數(shù)逼近法[J].北京聯(lián)合大學學報，1997，29（3）.