[发明专利]异步串口通信波特率自动检测装置及其方法

权利要求书

1.异步串口通信波特率自动检测装置，其特征在于，包括：

边缘检测模块，用于接收异步串口信号，并通过固定频率的采样时钟信号对异步串口信号进行采样，得到异步串口信号的上升沿和下降沿信号；

脉宽计数模块，用于根据上升沿信号或下降沿信号，产生计数使能信号，并实时统计使能信号有效时的时间长度，得到高电平或低电平的位宽计数值；

最小脉宽模块，用于将高电平的位宽计数值或低电平的位宽计数值与最小脉宽计数值进行比较，并保留较小的值输出；以及

查表模块，用于根据最小脉宽模块输出的值，查询其内部存储的波特率和位宽关系表，得到异步串口发送数据的波特率。

2.根据权利要求1所述的异步串口通信波特率自动检测装置，其特征在于，所述边沿检测模块包括：

触发器U1，用于将异步串口信号与采样时钟信号的上升边沿对齐；

触发器U2，用于将触发器U1对齐输出的信号延时一个时钟周期；

非门U3，用于对触发器U2延时后输出的信号进行取反操作；

非门U4，用于对触发器U1对齐输出的信号进行取反操作；

与门U5，用于对非门U3取反操作后输出的信号与触发器U1对齐输出的信号进行组合逻辑“与”操作，得到异步串口信号的上升沿；以及

与门U6，用于对非门U4取反操作后输出的信号与触发器U2延时输出的信号进行组合逻辑“与”操作，得到异步串口信号的下降沿。

3.根据权利要求2所述的异步串口通信波特率自动检测装置，其特征在于，所述时钟周期为100ns。

4.根据权利要求1所述的异步串口通信波特率自动检测装置，其特征在于，所述脉宽计数模块包括：

高电平脉宽计数器，用于根据上升沿信号产生计数使能信号，并实时统计使能信号有效时的时间长度，得到高电平的位宽计数值；

低电平脉宽计数器，用于根据下降沿信号产生计数使能信号，并实时统计使能信号有效时的时间长度，得到低电平的位宽计数值。

5.根据权利要求1所述的异步串口通信波特率自动检测装置，其特征在于，所述最小脉宽模块包括：

触发器U11，用于对接收到的下降沿信号与采样时钟信号的上升边沿对齐；

比较器U55，用于对低电平的位宽计数值和最小脉宽计数值进行比较；

选择器A3，用于根据比较器U55的比较结果选取数值较小者输出；

选择器A4，用于触发器U11输出的信号有效且触发器U22输出的信号无效时，将选择器A3的输出送入触发器U33；

触发器U22，用于对接收到的上升沿信号与采样时钟信号的上升边沿对齐；

比较器U44，用于对高电平的位宽计数值和最小脉宽计数值进行比较；

选择器A1，用于根据比较器U44的比较结果选取数值较小者输出；

选择器A2，用于触发器U11输出的信号无效且触发器U22输出的信号有效时，将选择器A1的输出经选择器A4送入触发器U33；以及

触发器U33，用于保存当前输入的值与最小脉宽计数值中较小值作为最小脉宽计数值。

6.根据权利要求1所述的异步串口通信波特率自动检测装置，其特征在于，所述波特率和位宽关系表包括波特率、波特率对应的每个数据位占用的时间和位宽统计值。

7.根据权利要求6所述的异步串口通信波特率自动检测装置，其特征在于，所述位宽统计值设置了3％的容限。