PCIe转多串口CH382/CH384时钟和波特率、分频与倍频-Toy模板网

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一、相互关系与计算

1.1 时钟、频率和波特率的关系

PCIE串口所支持的波特率与串口基准频率有关，需要根据实际使用的目标波特率调整串口基准频率。串口内部基准时钟来源包括：

外接晶体提供串口时钟：芯片内部具有频率振荡器，可通过外接晶体及电容产生串口所需时钟。
内部PLL提供串口时钟：将芯片CKSEL引脚接PERST#引脚，则通过内部PLL产生串口所需时钟，内部PLL频率为125MHz。

1.2 分频、倍频与波特率的关系

芯片内部可对时钟信号进行分频和倍频，分别产生各个串口的内部基准时钟。当时钟信号由外接晶体提供时，串口基准频率=外接晶体频率的1/12分频或者2倍频。当时钟信号由内部PLL提供时，串口基准频率=内部PLL频率的1/68分频或者不分频。计算公式：

串口波特率=串口基准时钟/16/分频寄存器（DLL/DLM）

针对串口非标准波特率的使用，即可通过更换外部晶体和更改内部频率系数来进行调整。在串口属性页面进行修改，驱动安装程序支持安装时进行频率的配置。

以PCI-Express转多串口芯片CH382/CH384为例：芯片内部具有时钟振荡器，可以通过外接晶体及电容产生串口所需的外部时钟信号。如果不接晶体和电容，那么将CKSEL 引脚接PERST#引脚则可以通过内部PLL 产生串口所需时钟。

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CH384 内部将XO 引脚的外部时钟信号进行分频或倍频，分别产生各个串口的内部基准时钟。为了与现有计算机串口的16C550 芯片兼容，默认的内部时钟频率是1.8432MHz，对应的最大串口波特率是115200bps。CH384 芯片支持多种内部时钟频率，当内部时钟频率加倍时，如果应用软件不变，那么实际的通讯波特率也加倍，即应用软件设置为115200bps 的串口实际为230400bps。

CH384 的串口可以由CKSEL引脚或者外部配置芯片中的CFG/FREQ标志位选择分频或者倍频系数，将外部时钟的频率转换为两种内部时钟频率，从而支持更多更大的串口波特率。下表是根据CKSEL引脚、CFG/FREQ 标志位和外部晶体频率产生串口的内部时钟频率和最大串口波特率。表中CK2X是各串口的IER 寄存器的位5；表中CFG 是指外部配置芯片有效标志，CKnS（即CK0S～CK3S）分别为FREQ的位0～位3。

1.3 波特率计算

可直接使用波特率技术工具BaudrateCalcu_PCIEUART来快速计算：

下载链接： CH38XDRV.ZIP - 南京沁恒微电子股份有限公司，波特率计算工具在 CH38XDRV\TOOL目录。

以使用频率为36.864MHz的外部晶体为例，若需使用1152000波特率，通过如下步骤进行判断是否可支持该波特率：

“外部晶振频率(Hz)”中输入外部晶体频率，分频系数选择“2倍频”；
“波特率”输入目标波特率：1152000；
点击“计算”，下方输出栏输出计算结果，参数“FreqCErr”值代表计算的波特率误差，若波特率误差在1%以内则表示该波特率可设置使用。

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这里提供常用晶振支持的波特率列表：

（注：下表中每种外部晶体所支持的波特率只列出了部分常用波特率，若所需使用波特率不在表中，可根据“串口波特率与时钟关系概述”部分描述进行计算）

外部晶体频率	内部频率系数	支持常用波特率
9.216Mhz	1/12分频	4800、6000、8000、9600、12000、16000、24000、48000（最高波特率）等
9.216Mhz	2倍频	4800、9600、11520、12000、12800、14400、15360、16000、18000、19200、23040、24000、25600、28800、32000、36000、38400、46080、48000、57600、64000、72000、76800、96000、115200、128000、144000、192000、230400、288000、384000、576000、1152000（最高波特率）等
22.1184MHz	1/12分频	4800、9600、11520、12800、14400、19200、23040、28800、38400、57600、115200（最高波特率）等
22.1184MHz	2倍频	4800、9600、12800、14400、19200、20480、21600、23040、25600、28800、30720、38400、43200、46080、51200、55296、57600、61440、69120、76800、86400、92160、102400、110592、115200、138240、153600、172800、184320、230400、276480、307200、345600、460800、552960、691200、921600、1382400、2764800（最高波特率）等
32MHz	2倍频	12500、15625、16000、20000、25000、31250、32000、40000、50000、62500、80000、100000、125000、160000、200000、250000、400000、500000、800000、1000000、2000000、4000000（最高波特率）等
36.864MHz	1/12分频	4800、9600、12000、12800、16000、19200、24000、32000、38400、48000、64000、96000、192000（最高波特率）等
36.864MHz	2倍频	4800、9600、12800、14400、15360、19200、20480、23040、24000、25600、28800、30720、32000、36000、36864、38400、46080、48000、51200、57600、61440、64000、72000、76800、92160、96000、102400、115200、128000、144000、153600、184320、192000、230400、256000、288000、307200、384000、460800、512000、576000、768000、921600、1152000、1536000、2304000、4608000（最高波特率）等

二、具体操作：在驱动中设置

CH38XDRV驱动默认使用22.1184MHz的外部晶体，若使用其他频率的外部晶体或内部PLL时钟时，需对其串口时钟信号等进行配置。

设置时，应使串口处于关闭状态，设置完成后即刻生效无需重启电脑。根据配置的串口基准时钟，使用波特率误差应控制在1%以内。

具体设置：

打开设备管理器，选择CH382/CH384的PCIE转出的串口，双击弹出串口属性页，选择“端口设置”，点击“高级(A)…”后弹出高级设置选项。

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2.1 外部晶体提供串口时钟

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当启用外部晶振为串口提供时钟时，具体步骤：

“串口时钟信号来源”选择外部晶体，分频系数需根据实际使用的波特率进行设定（注：当选用22.1184MHz晶体时，驱动默认在串口波特率大于115200时会自动启用2倍频；若是其他频率外部晶体则需手动选择“2倍频”）。
“外部晶体频率”一栏中填写实际的晶体频率（驱动默认设置为：22118400，对应22.1184MHz晶体）。
输入选用的外部晶体频率值，点击“>>”计算得出内部串口时钟频率。也可输入串口基准频率，点击“<<”根据当前分频系数计算得出外部晶体频率。
点击“确定”，驱动保存设置且立即生效。

2.2 内部PLL提供时钟 ch382,硬件和驱动,PCI/PCIE总线,UART串口,硬件工程,嵌入式硬件,经验分享