STM32串行通信原理(UART/USART)(STM32篇)

通信接口背景

并行通信
传输原理:数据各个位同时传输
优点:速度快
缺点:占用引脚资源多
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如图所示,若处理机A想发送5个bit数据给处理机B,可通过5个通信口一次性的发送。
串行通信
传输原理:数据按位顺序传输
优点:占用引脚资源少
缺点:速度相对比较慢
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如果这种情况,按照上面的例子来说的话,就需要一位一位的传输。

串行通信

按照数据传送方向可分为:
1.单工
数据传输只支持数据在一个方向上传输。

2.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,它实际上是一种可切换方向的单工通信。

3.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受设备都有独立的接收和发送能力。
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通信方式
1.同步通信:带时钟同步信号传输
有SPI,I2C通信接口
2.异步通信:不带时钟同步信号
有UART(通用异步收发器),单总线

注意:对于异步通信来说的话,因为没有时钟的控制,通信双方不知道什么时候会进行数据的收发,所以就会事先约定好,也就是我们常说的波特率。

常见的串行通信接口

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UART与USART

UART(universal asynchronous receiver and transmitter):通用异步收发器
USART(universal synchronous asynchronous receiver and transmitter):通用同步异步收发器
当用作异步通信时,这两个接口时没有区别的。大容量STM32F10x系列芯片,包含3个USART和2个UART接口。
UART异步通信方式引脚连接方法:
RXD:数据输入引脚,数据接受
TXD:数据发送引脚,数据发送
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由于芯片上的UART接口电平与PC机上的db9接口电平不兼容,所以通过RS232将电平转化为可兼容的。
UART异步通信方式特点:
1.全双工异步通信
2.分数波特率发生器系统,提高精确的波特率。
发送和接受公用的可编程波特率,最高可达4.5Mbits/s
3.可编程的数据子长度(8位或9位)
4.可配置的停止位(支持1或2位停止位)
5.可配置的使用DMA多缓冲器通信
6.单独的发送器和接收器使能位
7.检测标志:1、接受缓冲器 2、发送缓冲器空 3、传输结束标志
8.多个带标志的中断源,触发中断。
9.其他:校验控制,四个错误检测标志
串口通信过程:
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USART同步异步通信特性:
1.NRZ标准格式
2.LIN主发送同步断开符的能力以及LIN从检测断开符的能力
─ 当USART硬件配置成LIN时,生成13位断开符;检测10/11位断开符
3.发送方为同步传输提供时钟
4.IRDA SIR 编码器解码器
─ 在正常模式下支持3/16位的持续时间
5.智能卡模拟功能
─ 智能卡接口支持ISO7816-3标准里定义的异步智能卡协议
─ 智能卡用到的0.5和1.5个停止位
6.单线半双工通信
7.10个带标志的中断源

STM32串口异步通信需要的参数:

1、起始位
2、数据位(8位或9位)
3、奇偶校验位(第9位)
4、停止位(1,15,2位)
5、波特率设置
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