ATMEGA8535的UART信号为何比ATMEGA328 Arduino慢200倍？

尝试让ATMEGA8535的UART功能正常工作，在自定义PCB上失败后，将芯片放在裸面包板上，仅连接GND和5V，TX引脚接示波器监测输出。代码如下：

#define F_CPU 1000000UL //CPU frequency

#include <xc.h>
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <util/delay.h>

#define BAUD 19200 // baud
#define BRC ((F_CPU/16/BAUD) - 1)

int main(void) {
    
    /* Set baud rate */
    UBRRH = (BRC >> 8);
    UBRRL =  BRC;
    
    /* Enable receiver and transmitter */
    UCSRB = (1<<RXEN)|(1<<TXEN);
    /* Set frame format: 8data*/
    UCSRC = (1<<UCSZ1)|(1<<UCSZ0);
    
    while(1){
        UDR = 'b';
        
        _delay_ms(2000);
    }
}

示波器显示信号格式正确，但传输速度远慢于预期：整个信号传输耗时远超200ms，而相同波特率设置的ATMEGA328 Arduino传输耗时不到1ms。更换5片ATMEGA8535后问题依旧，查数据手册未发现相关时钟误差因素。

• 问题根源：ATMEGA8535的CKDIV8熔丝位默认处于使能状态，内部1MHz RC振荡器的时钟会被分频8倍，实际运行频率为125kHz，远低于代码中定义的F_CPU=1000000UL。这导致UART波特率计算值与实际运行频率不匹配，实际波特率仅为预期的1/8，传输时间因此延长8倍。

• 解决方法：

  1. 修改熔丝位：使用编程器禁用CKDIV8熔丝位，让芯片以1MHz内部RC时钟全速运行，此时代码中的F_CPU定义与实际频率一致，UART波特率会恢复正常。
  2. 调整代码参数：如果不想修改熔丝位，将代码中的F_CPU改为125000UL，重新计算波特率寄存器值：#define BRC ((125000/16/BAUD) - 1)，这样波特率计算会匹配实际时钟频率。
  3. 改用外部晶振：为了获得更稳定的时钟，可外接合适的晶振（如16MHz），同时修改熔丝位选择外部时钟源，并将代码中的F_CPU改为对应晶振频率（如16000000UL），重新计算BRC值。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者M_Kotamech