6.1.4-波特率（教案）-《单片机技术与应用》同步教学（化学工业出版社）

教案 编号：PTzZ-169 流水号：168 （首页）共 4页 课程 《单片机技术与应用》 一体化 理论 章节（课题）及内容 波特率 班级日期 中职 2024.04 授课方式 讲授与任务驱动相结合 课时 1 作业题数 1 拟用时间 40分钟 教学目标 使学生理解以下理论知识： · 了解波特率的基本概念和定义。 · 理解波特率与比特率的关系。 · 掌握波特率的计算方法以及在串行通信中的应用。 教学资源准备 多媒体设备 课本教材 学生练习素材 教学重点 1. 波特率的基本概念和定义。 2. 波特率与比特率的区别和联系。 3. 波特率在串行通信中的应用和计算方法。 教学难点 1. 波特率与比特率的区别。 2. 波特率对串行通信性能的影响。 教学方法 讲授法、任务驱动法、演示法、体验探究法等。 1. 讲授法：通过讲解波特率的相关知识，引导学生理解波特率的概念和应用。 2. 案例分析法：通过分析具体的串行通信案例，帮助学生理解波特率对通信性能的影响。 3. 实验法：通过实验操作，让学生亲身体验不同波特率下的数据传输效果，提高学生的动手能力。 授课教师： 审阅签名： 教学过程 教学活动内容 时间分配教学方法 课前导入 1. 提问：在串行通信中，什么是波特率？为什么波特率是一个重要的参数？ 2. 引出波特率的概念，简要介绍波特率在串行通信中的作用。 2分钟 讲授新课 练习指导 波特率（Baud Rate）是指调制速率，也称为波形速率或符号速率，它表示单位时间内传输的符号（或波形、电平）变化的次数。在数字通信和串行通信领域中，波特率是一个重要的参数，它定义了数据传输的速率。具体来说，波特率描述了每秒传输的离散信号元素的数量，这些信号元素可以是电平、脉冲或其他形式的调制信号。 波特率通常以波特（baud）为单位，1波特等于每秒传输1个符号。在不同的调制方案中，一个符号可能代表一个或多个比特的信息。例如，在二进制调制中，每个符号代表1比特，而在四进制调制中，每个符号可能代表2比特。 波特率不同于比特率（Bit Rate），比特率是指每秒传输的比特数，即信息传输速率。比特率通常高于波特率，因为每个符号可能携带多个比特的信息。波特率和比特率之间的关系可以用以下公式表示： 比特率（bps） = 波特率（baud） × 每个符号的比特数 例如，如果一个通信系统的波特率是9600 baud，且每个符号携带8个比特（即8-N-1格式，8个数据位，无奇偶校验位，1个停止位），那么该系统的比特率将是： 比特率 = 9600 baud × 8 bits/symbol = 76800 bps 这意味着系统每秒可以传输76800个比特的数据。 波特率与比特率的关系可以通过以下公式来理解： 比特率 = 波特率 x 单个调制状态对应的二进制位数。 其中，波特率是指单位时间内传输的数据比特数，而比特率是指每秒钟传输的比特数。在串行通信中，波特率是指发送方每秒钟发送的比特数，而比特率是指接收方每秒钟接收到的比特数。 波特率的计算方法主要有两种：直接法和间接法。直接法是通过测量单位时间内传输的脉冲数来计算波特率，这种方法简单易行，但需要专用的测试设备。间接法则是通过测量单位时间内传输的字符数来计算波特率，这种方法不需要专用的测试设备，但计算过程较为复杂。 在串行通信中，波特率起着至关重要的作用。因为在传输数据时，发送方和接收方需要以相同的波特率进行通信。如果两端的波特率不同，那么就会出现数据丢失、传输错误等问题，导致数据传输失败。因此，波特率是串口通信中必须要协商的一个参数。 在实际的应用中，常见的波特率有9600、19200、38400、57600、115200等。这些波特率的选择取决于具体的应用场景。例如，如果需要传输的数据量较大，可以选择较高的波特率，以提高传输速率；如果通信距离较远，信号衰减较严重，可以选择较低的波特率，以提高数据传输的可靠性。 10分钟 7分钟 自主学习 8分钟 练习训练 1. 什么是波特率？波特率与比特率有什么区别？ 2. 假设一个串行通信系统的波特率为9600，每个字符由8个数据位组成，没有奇偶校验位和停止位。请问该系统的比特率是多少？ 3. 如果要提高串行通信系统的数据传输速率，可以采取哪些措施？ 12分钟 布置作业 1. 撰写一篇关于波特率在串行通信中的重要性的短文。 2. 设计一个简单的串行通信系统，并计算在不同波特率下的比特率。 1分钟 总结回顾 1. 波特率是指每秒传输的符号数，用于衡量串行通信中数据传输的速率。 2. 比特率是指每秒传输的比特