一、串口通信简介1.1 解释串行接口是一种可以将接收来自CPU的并行数据字符转换为连续的串行数据流发送出去同时可将接收的串行数据流转换为并行的数据字符供给CPU的器件。一般完成这种功能的电路我们称为串行接口电路。 串口通信Serial Communications的概念非常简单串口按位bit发送和接收字节的通信方式。1.2 通信接口种类特点并行通信数据各个位同时传输速度快但占用资源多串行通信数据按位的顺序传输速度慢但占用资源少1.3 串口通信分类通信方式特点单工在任何时刻都只能进行一个方向的通讯即一个固定为发送设备另一个 固定为接收设备半双工两个设备之间可以收发数据但不能在同一时刻进行全双工在同一时刻两个设备之间可以同时收发数据▲ 全双工、半双工和单工1.4 STM32串行通信的通信方式通信标准引脚说明通信方式通信方向UART (通用异步收发器)TXD发送端RXD接收端GND公共地异步通信全双工单总线DQ发送/接收端异步通信半双工SPISCK同步时钟MISO主机输入从机输出MOSI主机输出从机输入同步通信全双工 半双工I2CSCL同步时钟SDA数据输入/输出端同步通信二、STM32的串口通信▲ USART 功能框图2.1 功能引脚TX发送数据输出引脚。RX接收数据输入引脚。SW_RX数据接收引脚只用于单线和智能卡模式属于内部引脚没有具体外部引 脚。nRTS请求以发送(Request To Send)n表示低电平有效。如果使能 RTS流控制当 USART 接收器准备好接收新数据时就会将 nRTS变成低电平当接收寄存器已满时 nRTS将被设置为高电平。该引脚只适用于硬件流控制。nCTS清除以发送(Clear To Send)n 表示低电平有效。如果使能 CTS流控制发送 器在发送下一帧数据之前会检测 nCTS引脚如果为低电平表示可以发送数据如果为 高电平则在发送完当前数据帧之后停止发送。该引脚只适用于硬件流控制。 SCLK发送器时钟输出引脚。这个引脚仅适用于同步模式。2.2 数据寄存器USART 数据寄存器(USART_DR)只有低 9位有效USART 控制寄存器 1(USART_CR1)M 位字长08位数据字长19位数据字长一般使用 8位数据字长。USART_DR 包含了已发送的数据或者接收到的数据。USART_DR功能可写 TDR用于发送当进行发送操作时往 USART_DR 写入数据会自动存储在 TDR 内可读 RDR用于接收当进行读取操作时向 USART_DR 读取数据会自动提取 RDR 数据TDR 和 RDR 都是介于系统总线和移位寄存器之间。串行通信是一个位一个位传输的 发送时把 TDR内容转移到发送移位寄存器然后把移位寄存器数据每一位发送出去接收时把接收到的每一位顺序保存在接收移位寄存器内然后才转移到 RDR。2.3 控制器USART 有专门控制发送的发送器、控制接收的接收器还有唤醒单元、中断控制等等。 使用 USART 之前需要向 USART_CR1寄存器的 UE 位置 1 使能 USART。发送或者接收数据字长可选 8位或 9位由 USART_CR1的 M 位控制。2.4 小数波特率生成波特率指数据信号对载波的调制速率它用单位时间内载波调制状态改变次数来表示 单位为波特。比特率指单位时间内传输的比特数单位 bit/s(bps)。对于 USART 波特率与 比特率相等以后不区分这两个概念。波特率越大传输速率越快。 USART 的发送器和接收器使用相同的波特率。计算公式如下参数含义f PLCKUSART 时钟OVER8USART_CR1 寄存器的 OVER8 位对应的值USARTDIV存放在波特率寄存器 (USART_BRR) 的一个无符号定点数