由于时钟对齐问题，硬件异步串口无法实现1.5位停止位

rm5***

在标准异步串口应用中，存在1，1.5，2位三种停止位设置。

近日在使用 STC8H2K08U 调试USB转异步串口应用中，在调试停止位功能，经实验和推测，可能在原理上无法实现硬件串口的1.5位停止位功能。

停止位实现思路：
由于串口校验位是独立的，不能占用校验位实现停止位功能，所以使用定时器实现停止位功能。

实现方法：
定时器预先存入4倍（2位）或2倍（1.5位）波特率位时间，设置为不自动重装，每次进入中断再进行重装计时。
在串口发送完成中断后，打开定时器计时开关，待定时器中断到达，再进行下一串口数据发送。

调试过程：
软件设置2位停止位时，字符间隔是多了一个停止位，而且很准确。
但是在设置1.5位停止位时，字符间隔依旧是2个停止位，没有变化，但是定时器的装载值是变化且正确的。

分析：

STC的异步串口波特率是时钟源的 1/4
由此推测工作方式：作为异步串口接收时，应该是每位采用4次分频在第3次读电平；

当作为异步发送时，使用时钟源的4分频作为发送移位时钟源



按照描述，应该在填入SBUF后马上（注意这个马上时刻）进行移位。
接收时收到下降沿时进行同步计数并接收。


根据描述推测，串口异步发送是在完成发送停止位后的第一个时钟源时钟（1/4波特率时间）进行中断，
进行异步接收时，在停止位时间的第2次时钟产生中断。

按照以上推理，做了一个发送测试：
在打开定时器计数时引脚置1，进入定时器中断进行发送后引脚置0。把定时器的定时值设定到5个波特率时钟
理论上会在串口发送停止位时，延迟 1/3 或者 1/4 的位时间再加上5个波特率时钟产生中断，引脚置1，且在引脚置0后进行数据发送。

实测结果（使用逻辑分析仪进行测量，采样率40MHz）：
主频24MHz，波特率设置为1000，一位的时间为100uS，定时器1T模式计时5个波特率时钟时间，即3000，125uS。


引脚在完成第8位数据发送后的 950nS 置1，消耗约23个时钟，进入串口中断加上压栈大概运行有6条指令。
引脚在128uS后完成数据装载置0，中间包含了串口数据的取缓存和装载，3uS 72个时钟符合正常消耗。
但是串口却在第八位发送后的200uS才进行数据发送，刚好是2个停止位。

定时器改为9个波特率时钟时间，即5400，225uS


引脚在227uS后完成数据装载置0，但是串口却在第八位发送后的300uS才进行数据发送，为3个停止位。

1位停止位连续发送时，无数据间隔。


以上得到结论：
1，串口异步发送时，移位时钟源是4分频后的波特率时钟，意味着每计数4次才工作一次。
如果装载SBUF的时刻刚好错过了上一个移位时钟，那就要再等4个波特率时钟才能进行装载，
所以硬件无法实现在1.5个停止位的时候发送下一个数据，如果需要实现严谨的1.5位停止位，
可能需要使用软件串口发送，代价可能会比较大。
2，串口异步发送时，发送完第8位就会立即产生中断，并不在1/3停止位处产生中断，
官方文档建议进行检查，看看是不是用的旧版本描述？


此测试并非很严谨，推断未必符合事实，一切结果以官方信息为准。

神***

设置为9位，第9位永远送1，就是2个停止位

神***

现在的 MCU/DSP 速度都满足 1个停止位了，没必要 1.5个停止位，没必要 2个停止位

rm5***

神*** 发表于 2025-6-17 20:28
现在的 MCU/DSP 速度都满足 1个停止位了，没必要 1.5个停止位，没必要 2个停止位 ...

当需要校验位的时候，不能占用第九位的校验位做停止位。

目前确实绝大多数应用都不需要串口额外加停止位，但是看到网上没有人做过这个1.5停止位的应用，既然串口标准里面有，就尝试一下以作记录。