stm32串口通信USART简介

物理接口与电信号

常见的串口有UART口和COM,嵌入式里面说的串口,一般是指UART口。计算机上的串口常指RS232电平标准的COM口,UART口和COM口是指的物理接口形式(硬件),而TTL、RS-232、RS-485是指的电平标准(电信号)。
下面介绍一下这些电平标准:
• TTL电平:输出低电平要小于0.8V,高电平要大于2.4V;输入低于1.2V就认为是0,高于2.0就认为是1;
• RS232电平:逻辑1的电平为-3~-15V,逻辑0的电平为+3~+15V,介于-3~+3V之间的电压无意义;
• RS485电平:差分信号-2500mv~-200mv为逻辑0;差分信号+2500mv~+200mv为逻辑1

串口通信分类

• 按照数据传送方向分为:
• 单工: 数据传输只支持数据在一个方向上传输
• 半双工: 允许数据在两个方向上传输,但是,在某一时刻,只允许数据在一个方向上传输, 它实际上是一种切换方向的单工通信;
• 全双工: 允许数据同时在两个方向上传输,因此,全双工通信是两个单工通信方式的结合, 它要求发送设备和接收设备都有独立的接收和发送能力。
• 按通信方式分为:
• 同步通信:带时钟同步信号传输。 -SPI,IIC通信接口
• 异步通信:不带时钟同步信号。 -UART(通用异步收发器),单总线

STM32F10x USART主要特性

• 全双工异步通信。
• 分数波特率发生器系统,提供精确的波特率。 -发送和接受共用的可编程波特率,最高可达4.5Mbits/s
• 可编程的数据字长度(8位或者9位);
• 可配置的停止位(支持1或者2位停止位);
• 可配置的使用DMA多缓冲器通信。
• 单独的发送器和接收器使能位。
• 检测标志:① 接受缓冲器 ②发送缓冲器空 ③传输结束标志
• 多个带标志的中断源。触发中断。
• 其他:校验控制,四个错误检测标志。

UART主要特性

• 检测标志
•接收缓冲器满: RXNE 对USART_DR的读操作可将该位清零
•发送缓冲器空: TXE 对USART_DR的写操作可将该位清零。
•传输结束标志: TC
• 校验控制
•发送校验位
•对接收数据进行校验
• 四个错误检测标志
•溢出错误: ORE
•噪音错误: NE
•帧错误: FE
•校验错误: PE
• 10个带标志的中断源

UART 参数

• 串口通讯的数据包由发送设备通过自身的TXD接口传输到接收设备的RXD接口,通讯双方的 数据包格式要规约一致才能正常收发数据。
• STM32中串口异步通信需要定义的参数:起始位、数据位(8位或者9位)、奇偶校验位(第 9位)、停止位(1,1.5, 2位)、波特率设置。
• 奇偶校验位分为奇校验和偶校验两种,是一种简单的数据误码校验方法。(奇校验是指每帧数据中,包括数据位和奇偶校验位的全部9个位中1的个数必须为奇数;偶校验是指每帧数据中, 包括数据位和奇偶校验位的全部9个位中1的个数必须为偶数。)
• 波特率:每秒钟传输码元符号的个数,对于二进制编码,等同于比特率bps。典型的“波特率” 是1200,2400,9600,19200,38400,115200,230400,460800,921600等等。
• UART串口通信的数据包以帧为单位,常用的帧结构为:1位起始位+8位数据位+1位奇偶校验位(可选)+1位停止位。

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