ここにはいくつかの要因があります。
- ATmega328P MCUはどのくらいのボーレートを達成できますか？
- USB-シリアルインターフェースはどのくらいのボーレートを達成できますか？
- ATmega328Pの発振器周波数は何ですか？
- USBシリアルインターフェイスの発振器周波数（ある場合）。
- ボーレートの不一致のUSBシリアルインターフェイスはどの程度耐性がありますか？
これらの要因はすべて、達成可能な最大ボーレートの決定に関連しています。ATmega328Pは、クロックレートのハードウェア除数を使用して、シリアルインターフェイスのベースクロックを生成します。メインクロックから目的のボーレートのビット時間までの整数比がない場合、MCUは目的のレートを正確に生成できません。一部のデバイスは他のデバイスよりもボーレートの不一致により敏感であるため、これは潜在的な問題につながる可能性があります。
FTDIベースのインターフェイスは、ボーレートの不一致に対して非常に寛容であり、最大数パーセントのエラーが発生します。ただし、0.5％のボーレートエラーさえ処理できない特殊な組み込みGPSモジュールを使用しました。
一般的なシリアルインターフェイスは、最大5％のボーレートエラーを許容します。ただし、両端がオフになる可能性があるため、より一般的な仕様は+ -2.5％です。このように、一方の端が2.5％速く、もう一方の端が2.5％遅い場合、全体的なエラーはまだ5％だけです。
いずれかの方法。Unoは、プライマリMCUとしてATmega328Pを使用し、USBシリアルインターフェイスとしてATmega16U2を使用します。また、これらのMCUの両方が同様のハーウェアUSARTと16 Mhzクロックを使用しているという点でも幸運です。
両方のMCUのハーウェアとクロックレートが同じであるため、同じ方向のボーレートエラーが同じになるため、ボーエラーの問題を機能的に無視できます。
とにかく、この質問に対する「適切な」答えは、ATmega16U2のソースを掘り起こし、そこから可能なボーレートを計算することを含みますが、私は怠け者なので、単純で経験的なテストがうまくいくと思います。
ATmega328Pデータシートを一目で見ると、次の表が生成されます。
ボーレートの最大値が2 Mbpsであるため、簡単なテストプログラムを作成しました。
void setup(){};
void loop()
{
delay(1000);
Serial.begin(57600);
Serial.println("\r\rBaud-rate = 57600");
delay(1000);
Serial.begin(76800);
Serial.println("\r\rBaud-rate = 76800");
delay(1000);
Serial.begin(115200);
Serial.println("\r\rBaud-rate = 115200");
delay(1000);
Serial.begin(230400);
Serial.println("\r\rBaud-rate = 230400");
delay(1000);
Serial.begin(250000);
Serial.println("\r\rBaud-rate = 250000");
delay(1000);
Serial.begin(500000);
Serial.println("\r\rBaud-rate = 500000");
delay(1000);
Serial.begin(1000000);
Serial.println("\r\rBaud-rate = 1000000");
delay(1000);
Serial.begin(2000000);
Serial.println("\r\rBaud-rate = 2000000");
};
そして、シリアル端末で関連するシリアルポートを見る：
したがって、ハードウェアは問題なく2,000,000ボーで実行できるようです。
このボーレートは、バイトあたりMCU 64 80のクロックサイクルのみを提供するため、シリアルインターフェイスをビジー状態に保つことは非常に難しいことに注意してください。個々のバイトは非常に高速に転送される場合がありますが、インターフェイスが単にアイドル状態になっている場合は、多くの時間が発生する可能性があります。
編集：実際のテスト！
2 Mbpsは実際です。
各ビット時間は500 nsであり、これは予想されるものと正確に一致します。
パフォーマンスの問題！全体のパケット長：
500 Kbaud：
1 Mbaud：
2 Mbaud：
注：顕著なオーバーシュートは、スコーププローブの接地方法が不十分なためであり、おそらく現実的ではありません。スコーププローブの一部であるグランドクリップリードを使用していますが、リードインダクタンスがオーバーシュートの大部分の原因である可能性があります。
ご覧のとおり、全体の伝送長は0.5、1、2 Mbaudで同じです。これは、シリアルバッファーにバイトを配置するコードが最適化されていないためです。そのため、独自のシリアルライブラリを作成しない限り、効果的な 500 Kbaudを超えることはありません。Arduinoライブラリは最適化が非常に不十分であるため、少々時間を費やせば、少なくともバースト送信のために適切な2 Mbaudを取得するのはおそらくそれほど難しくないでしょう。