通常用串口打印乱码，多半是因为串口的波特率不对。那么我们应该如何测量实际的波特率呢？在此之前，我们先来回顾一下波特率的概念。

什么是波特率和比特率？

比特率的英文单词是Bitrate，意思是每秒传输的二进制比特数，单位是bit/s。

Baudrate，即每秒传输的符号数，是衡量数据传输速率的指标。

符号是通信信号调制的概念。通信中通常用具有相同时间间隔的符号来表示二进制数。这种信号被称为符号。

在普通的通信传输中，0V代表数字0，5V代表数字1，所以一个符号可以代表0和1两种状态，所以一个符号等于一个二进制位，波特率和比特率是一致的。

如果0V、2V、4V、6V在通信传输中分别代表二进制数字00、01、10、11，那么每个符号可以代表四种状态，即两个二进制数字，那么符号的个数就是二进制数字个数的一半，波特率就是比特率的一半。

因为在很多常见的通信中，比如串行通信，一个符号代表两种状态，所以我们通常直接用波特率来表示比特率。

串口通讯协议

在串行通信的协议层，它规定了数据包的内容，由起始位、主数据、校验位和停止位组成。为了正常发送和接收数据，双方的数据包格式应该一致。数据帧由以下内容组成：

我们来实际验证一下数据帧是不是真的这样，写下面的代码：

代码很简单，就是利用串口连续发送数据0xAA(当然也可以发送其他数据)。我们的串口配置如下：

我们可以用示波器或逻辑分析仪抓取实际信号，看看数据是否符合上述格式。这里，我们使用逻辑分析仪捕捉usart1的传输信号线(TX ):

从实际结果来看，确实是按照帧格式发送的。有些人可能对此有疑问。上述数据帧的图片中有一个空闲状态。这是什么？空闲，空闲，当然不是在发送数据的状态，我们把代码改成：

初始化完成后，仅发送一个0XAA，逻辑分析仪捕获的数据为：

可见空闲状态高。在前面的例子中，我们在while循环中发送了数据0XAA，所以没有空闲状态。

在这个实验中，我们需要知道两件事：

串口发送的数据是低位优先。我们的微控制器发送0XAA(10101010B)，逻辑分析仪采集的有效数据是01010101b。

单片机的串口使用TTL电平，是正逻辑电平信号。逻辑分析仪采集的数据0对应实际电压0~0.5V，数据1对应实际电压2.4v~5V。

RS-232电平标准经常与TTL电平标准相比较。举个例子，

TTL电平标准常用于普通电子电路中。在理想状态下，5V代表二进制逻辑1，0V代表逻辑0。为了提高串行通信的远距离传输和抗干扰能力，RS-232电平标准对逻辑1采用-15V，对逻辑0采用15V。

在老式台式计算机中，通常有一个RS-232标准的COM端口(也称为DB9接口):

在这个示例程序中，我们将串行端口的波特率设置为115200bps。在串行通信中，符号只由一个二进制数表示(即只有0和1两种状态)，所以波特率和比特率是相等的。

比特率代表每秒传输的二进制位数，因此我们知道传输一位数据所需的时间。我们能推导出波特率吗？从逻辑分析仪中，我们可以知道发送一位数据的时间如下：

发送一位数据大约需要8.667us，因此您可以计算一秒钟发送多少位数据：

计算出的波特率为115380bps，非常接近115200bps。最后，肯定有错误。这个错误的原因包括逻辑分析仪的质量和我们的测量环境。但这个误差也在允许范围内。您可以查看串行助理接收的数据是否正确：

可以看出，接收的数据是正确的，也就是波特率是正确的。

串口波特率对不上怎么解决？

在实践中。我们可能会遇到这样的情况，代码中配置的波特率与串行助手上设置的波特率相同，但还是有例外。

例如，如果我们向串行助手发送一个字符串，那么应该在串行助手上显示的字符串将会是乱码。或者我们发送一个数据给串口助手，发现数据被移动了。

在这种情况下，大多数波特率不对应，所以我们必须检查底层文件。如果代码中的波特率计算相关值(时钟)与实际情况不符，就会出现这种现象。比如我的一个同事以前就遇到过这种情况，就是这个原因。

使用STM32时，通常使用外部晶振，如STM32F103系列。外部晶振的输入范围为4~16mhz:

经验值一般为8MHz，而且一般的demo工程底层代码里默认的也是设置为8MHz，比如：

但是如果实际晶体振荡器没有粘贴8m，就会出现问题（例如串口波特率不正确）。追溯到源代码，串口波特率被分配到USART_Init函数中的，打开这个函数：

计算串口波特率需要一个apbclock变量，而这个值得来源从RCC_GetClocksFreq函数来，再打开这个函数：

所以要注意的是，HSE_VALUE这个值要与实际做对应。

遇到这种问题找谁说理去。经验就是不断采坑不断积累的一个过程，早点遇到坑可能也是一件好事。像类似底层的问题很少遇到，但是一旦遇到那就得比较棘手的问题了，需要很有耐心地去查找。

能用稳定的芯片是一件很幸福的事情，用不稳定、不成熟的芯片的时候，那个才是真的难啊，遇到问题真是让人怀疑人生啊，软件、硬件、芯片都可能有问题。