2022年12月20日 | 单片机stm32 USART串口实际应用解析

　　stm32作为现在嵌入式物联网单片机行业中经常要用多的技术，相信大家都有所接触，今天这篇就给大家详细的分析下有关于stm32的出口，还不是很清楚的朋友要注意看看了哦，在最后还会为大家分享有些关于stm32的视频资料便于学习参考。

　　什么是串口

　　UART : Universal Asynchronous Receiver/Transmitter 通用异步收发器

　　USART : Universal Synchronous Asynchronous Receiver/Transmitter

　　通用同步/异步收发器

　　一种是常用也是最简单的串行数据传输协议。数据线只需要两根就可以实现全双工。

　　Tx: 发送数据线

　　Rx: 接收数据线

　　A B

　　TX -----------> Rx

　　Rx <------------Tx

　　全双工：　两个设备可以同时发送和接收

　　串行数据：　发送只一根线，一次只能发送一bit. 一bit接着一bit发送和接收。

　　模块通信：　上位机　下位机

　　通信一般需要两个设备，我们把这两个设备，人为叫做上位机，　下位机。

　　上位机：　把处理性能强的机子，上位机。数据大部分处理都在上位机完成。

　　下位机：　把数据采集的终端，处理性能单一的机子，下位机。

　　串口只有一根发送数据线，假如　A要发送一个字符数据　　10101010 给B

　　A -------- ---------

　　-------- ------- ...

　　高电平周期是多长?即使是不发送数据Tx线上也有一个电平状态，接收方

　　它怎么知道你是在发送呢?....

　　UART数据如何传输?

　　UART protocol 串口协议。

　　串口发送和接收数据是以帧为单位. Frame

　　1帧(Frame)= 1 start bit(起始位) + 5-9bits数据位　+　0/1bit 校验位　　+ stop bits(0.5,

　　1,1,5,2)

　　起始位: 一个周期的低电平

　　数据位: 5-9bits数据位，具体是多少bits,需要双方协商。并且传送是先传送LSB(最低位) … MSB

　　校验位:

　　0 bit :没有校验位

　　1 bit :校验位. “赖子” X

　　D0 D1 D2 … Dn X

　　奇校验:要保证传输的1为奇数

　　D0 D1 D2 … Dn X 要保证这一串数据中1的个数为奇数

　　1 0 1 0 1 0 1 0 X(1)

　　1 0 1 0 1 0 1 1 X(0)

　　偶校验：要保存传输的1为偶数

　　停止位: 高电平

　　0.5 个停止位。　半个周期的高电平

　　1 个停止位

　　1.5 个停止位

　　2 个停止位

　　Baudrate(波特率)：　传输速率。

　　决定　时间周期。

　　115200 bps: bits per second

　　物理层标准　　the physical layer standards

　　TTL level UART : TTL电平串口

　　RS-232:

　　RS-422:

　　RS-485:

　　TTL level UART:

　　逻辑低电平(0) 0V

　　逻辑高电平(1) 5V/3.3V

　　RS-232: 适合较长距离传输

　　逻辑低电平(0) +3v~+15V

　　逻辑高电平(1) -3v~-15v

　　TTL UART RS-232 RS-422 RS-485

　　电平 1 3.3V/5V 1 -5V ~ -15V +/- 2v +/- 1.5v

　　0 0V 0 5V ~ +15V

　　信号 单端信号　　　单端信号　 差分信号　　　差分信号

　　传输长度 < 2m <15m <1200m <1200m

　　不同标准的串口，引脚也不一样。TX/Rx是一定存在的。

　　TTL

　　RX

　　TX

　　GND

　　VCC

　　STM32F4xx　串口控制器

　　TX

　　RX

　　硬件流控:

　　RTS: Request To Send 请求发送信号

　　终端告诉对方可以向我传输数据啦。

　　CTS: Clear To Send 清除发送信号

　　对方告知终端，我要向你发送数据啦

　　RTS -------> CTS(对方)

　　CTS <------- RTS(对方)

　　标志位:

　　TXE: Transmit data Register Empty

　　发送数据寄存器为空。

　　不代表上一次数据已经发送完成啦，因为数据有可能还在 shifter里面

　　但是此时您可以向TDR写数据啦。

　　TC : Transmit Complete

　　发送完成。

　　发送移位寄存器中的数据已经发送到Tx引脚上面去了。

　　RXNE: Read Data register Not Empty

　　接收数据寄存器不为空。意思是你可以读数据啦。

　　STM32F4xx串口代码流程

　　(1) GPIO口配置

　　串口的TX/RX 引脚是由GPIO口来复用的。

　　a. 使能GPIO分组的时钟

　　RCC_AHB1PeriphClockCmd

　　b. 配置GPIO口的功能 GPIO_Init

　　c. 选择具体的复用功能

　　GPIO_PinAFConfig

　　(2) usart配置

　　a. 使能usart时钟

　　b. USART_Init

　　USART_Init(USART_TypeDef * USARTx, USART_InitTypeDef *

　　USART_InitStruct);

　　typedef struct

　　{

　　uint32_t USART_BaudRate; // 波特率

　　uint16_t USART_WordLength; //传输字长 ,如下两个任选其一:

　　USART_WordLength_8b

　　USART_WordLength_9b

　　在STM32中：传输字长=数据位数+检验位数

　　uint16_t USART_StopBits; //停止位数，如下　:

　　USART_StopBits_1 1bit停止位

　　USART_StopBits_1_5 1.5bit停止位

　　USART_StopBits_2 2 bits停止位

　　USART_StopBits_0_5 0.5bit停止位

　　uint16_t USART_Parity; //校验方式,如下:

　　USART_Parity_No 无校验

　　USART_Parity_Odd 奇校验

　　USART_Parity_Even 偶校验

　　uint16_t USART_Mode; //串口模式, 如下：可以组合

　　USART_Mode_Tx　发送模式

　　USART_Mode_Rx 接收模式

　　USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx 发送和接收模式

　　uint16_t USART_HardwareFlowControl; //硬件流控

　　USART_HardwareFlowControl_None 无硬件流控

　　USART_HardwareFlowControl_RTS RTS　请求发送。你可以接收对方的数据。

　　USART_HardwareFlowControl_CTS CTS　清除发送,你可以发数据给对方。

　　USART_HardwareFlowControl_RTS_CTS RTS_CTS　发送和接收都用流控

　　} USART_InitTypeDef;

　　(3)　中断的配置

　　USART_ITConfig <- 配置串品的中断

　　在STM32中一个USART只对应一个中断通道，但是引起串口中断的

　　事件有很多,比如:

　　TXE -> 发送寄存器为空，可以引起串口中断

　　TC -> 发送完成，可以引起串口中断

　　RXNE -> 接收寄存器不为空，可以引起串口中断

　　……

　　只不过，这些事件需要"中断控制位使能"

　　USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE,ENABLE);

　　USART_ITConfig就是用来把一个串口的XX事件，配置成是否引起串口中断的

　　在串口中断函数里面，就需要判断是哪个串口事件，引起了中断!!!

　　NVIC_Init()

　　(4) 使能串口

　　USART_Cmd

　　接收(中断函数)

　　USART1_IRQHanlder()

　　{

　　if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)

　　{

　　//有数据可读啦

　　data = USART_ReceiveData(USART1); //读取接收到的数据

　　}

　　//清除USART1的中断标志

　　USART_GetITStatus

　　}

　　USART_GetITStatus用来获取串口的xx事件标志位

　　发送数据

　　USART_SendData(USART1, 0x55);

　　while (USART_GetFlagStatus(USRAT1, USART_FLAG_TXE) == RESET); //等待发送结束