鮑率誤差是怎麼來的？

UART 用一個除數把時脈除下來得到鮑率。以 16 倍取樣為例，鮑率 = 時脈 ÷ (16 × 除數)，除數只能是整數，所以實際鮑率常常和目標差一點。例如 16 MHz 要跑 115200：16,000,000 ÷ (16 × 115200) ≈ 8.68，取最接近的 9，實際鮑率是 111,111，誤差 −3.5%。

工具會選最接近的除數，算出實際鮑率和誤差 =（實際 − 目標）÷ 目標。

誤差多少還能用？

接收端在每個位元的中間取樣。8N1 格式一個字元有 10 個位元，到最後的停止位元時，取樣點的偏移不能超過半個位元，所以兩端的誤差加起來理論上要小於約 5%。再扣掉取樣精度和訊號邊緣的影響，實務上常建議每一端不要超過 ±2%。工具的判斷是：1% 以內可以放心用，1% 到 2% 通常可以用，超過 2% 就容易收到亂碼。

鮑率專用的石英振盪器

這些頻率剛好是 1.8432 MHz（115200 × 16）的整數倍，常用鮑率的誤差都是 0%。

時脈	115200 的除數（16 倍取樣）
1.8432 MHz	1
3.6864 MHz	2
7.3728 MHz	4
11.0592 MHz	6
14.7456 MHz	8
18.432 MHz	10

5 V 和 3.3 V 的 UART 怎麼接？

5 V 裝置（例如 Arduino Uno）的 TX 直接接到 3.3 V 裝置（例如 ESP32、樹莓派）的 RX，可能會損壞 3.3 V 那端。簡單的做法是在中間加一組分壓電阻，把 5 V 降到 3.3 V 左右：R1 = 1 kΩ、R2 = 2 kΩ 時，RX 收到 5 × 2 ÷ (1 + 2) ≈ 3.33 V。其他組合可以用分壓電阻計算算。

反方向（3.3 V 的 TX 接 5 V 的 RX）通常可以直接接，因為很多 5 V 晶片在 3 V 左右就認得是高電位，但請查 5 V 那端資料手冊的 V_IH；不夠的話要改用電位轉換 IC。兩邊的 GND 一定要接在一起。

常見問題

Arduino Uno 用 16 MHz 跑 115200，為什麼還能通？

Arduino 在 115200 時用 8 倍取樣（U2X=1），誤差是 +2.1%。Uno 上負責 USB 轉序列埠的 ATmega16U2 也是 16 MHz，誤差一樣，兩端的偏差剛好抵消。如果接的是時脈準確的 USB 轉 UART 晶片或其他裝置，就可能出錯，可以改用 57600 以下或 250000、500000、1000000 這類整除的鮑率。

STM32 的 BRR 怎麼設定？

16 倍取樣（OVER8=0）時，BRR = 時脈 ÷ 鮑率，四捨五入成整數，小數部分已經包含在 BRR 的低 4 位元裡。例如 72 MHz、115200：72,000,000 ÷ 115200 = 625 = 0x271。時脈要用 USART 所在匯流排的時脈（APB1 或 APB2）。8 倍取樣（OVER8=1）的 BRR 編碼方式不同，工具沒有支援。

AVR 的 UBRR 是什麼？

AVR 的 UBRR 暫存器要填「除數 − 1」。工具在 16 倍和 8 倍取樣的模式下會一起列出 UBRR 的值。

UART 鮑率誤差計算

算鮑率誤差