1.通信的分类
2.串口通信协议
2.1通信协议的概念
2.2通信协议的物理层和数据链接层
3.stm32中USART的讲解
3.1普通的串口功能和串口个数
3.2原理图上的串口连接
3.3 串口收发数据的原理图分析
3.4 寄存器和库函数操作
4.作业：通过上位机电脑往stm32发送数据，并回显给电脑；
5. Stm32中printf的用法
1.通信的分类
通信:不同设备之间进行数据的传输
串行通信和并行通信：例如8位数据
串行通信：在时钟脉冲下，在一根线上，每次发送一个位。---8次
并行通信：在时钟脉冲下，在8根线上，同时各发送一位数据。 --1次
特点：
串行通信：传输距离相对远。硬件连接方便--所用接口少
并行通信：传输速度快，传输距离短
串行通信：
方式：异步串行通信和同步串行通信
异步串行：两个设备的工作频率一样，但是不在同一个脉冲下接收和发送数据
同步串行：两个设备在相同时钟下，在同一个脉冲下接收或发送数据。--同发同收
串行通信的模式：
单工通信：只能接收或则发送。 -- 收音机
半双工通信：在同一时刻，只能接收或则发送。 -- 对讲机（IIC CAN 485）
全双工通信：在同一时刻，既能接收又能发送。 -- 电话 (USART SPI)
2.串口通信协议：
- 协议：两个相互通信的设备之间，进行数据传输的一种规定！
规定了：设备的连接和通信的方式---物理层和数据链接层
1.物理层
所接管脚：TX(发送管脚) RX(接收管脚) GND(接地);
2.数据链接层---RS232协议--数据传输的格式
开始位+数据位+奇偶校验位+停止位
1 5~8 1 1
一帧数据：开始位+数据位+停止位
1.总线在发送或接收前应处于空闲状态--没有数据传输时，总线处于高电平状态！
2.开始位：要发送数据时，先发送一个低电平信号，这个信号叫开始信号，表示开 始发送数据了
3.数据位：要发送的数据；---8位
4.奇偶校验位：奇校验、偶校验、无校验
5.停止位：表示传输数据的结束，---停止位为高电平信号
3.stm32中USART的讲解
串口的作用：1 数据的发送和接收--用于MCU与外设通信；
2 软件开发调试的重要手段；
3.1串口个数
Stm32一共有5个USART---USART1~3 UART4、UART5
Stm32F103ZET6---只有3个 USART1、USART2、USART3
普通的串口接收和发送功能：----实现电脑和stm32的通信！
3.2原理图上的串口连接
1.物理层
原理图：
原理图：
所用引脚: PA9 PA10
电脑 stm32
TXD RX --把stm32上PA10作为串口的接收功能！-----输入：浮空输入
RXD TX --把stm32上的PA9作为串口的发送功能！---输出:复用推挽输出
GND GND
复用功能：找到对应的管脚把它作为第二种功能！---外设功能：USART1 RX/TX
必须要打开对应的外设时钟！
2.所用协议的格式：
开始位 + 数据位 +奇偶校验位 + 停止位
1位 8位 0位 1位
常用格式：1+8+0+1==10位数据
3.3 串口收发数据的原理图分析
3.数据的传输-----接收数据和发送数据
发送数据和接收数据：
数据传输的速度---波特率：每秒钟传输数据的位数；
常用的波特率：4800 9600 115200 bits/s
1.发送数据--TX管脚
发送移位寄存器：按位发送数据，一位一位发送--波特率
从发送数据寄存器得到数据---一帧数据
数据总线通过写操作，往发送数据寄存器发送数据
关键点：数据是一帧一帧的发送，如何去判断上一帧数据发送完成？
判断TDR或者是发送移位寄存器中是否还有数据。。。
- 接收数据--RX引脚
接收移位寄存器：按位接收
接收数据寄存器：要判断接收数据寄存器里面是否接收到数据；
数据总线通过读操作，读取接收数据寄存器的数据；
关键点：如何判断是否要接收数据？
判断发送数据寄存器中是否有数据...没有数据，说明没有接收到，或者是上一次数据已经被读出；
3.4 寄存器和库函数操作
1.寄存器操作：
DR: 发送数据寄存器和接收数据寄存器其实是不存在的，只有数据寄存器
SR: 位7~5
TXE: TDR数据寄存器
TC: 发送移位寄存器
RXNE:接收移位寄存器
BRR: 波特率不用配置--115200
CR1: UE: 串口使能位，串口工作；
M: 字长--数据的长度
TE: 发送使能
RE: 接收使能
CR2： STOP:停止位配置
CLKEN:时钟使能--串口USART1时钟！---第六章RCC
2.库函数操作：
驱动层：
- 查看原理图：查看管脚信息--PA9/PA10 --USART1
- 打开时钟---串口时钟、GPIO口时钟
GPIOA时钟 和USART1时钟
- GPIO口的配置---
PA9----TX---复用推挽输出
PA10--RX---浮空输入
- 协议的配置
模式： 发送和接收模式
数据位：8位 也即一个字节一个字节接收数据
停止位：1位
波特率：115200
不使用奇偶校验位；
不使用硬件流控制；
- 使能串口---打开串口
USART1使能！
应用层：
- 回显：
用到串口助手---
通过串口助手就可以实现电脑和stm32数据的传输；
Stm32上面有COM端口，被串口助手检测到，
- 上位机(电脑)给下位机(stm32)发送数据
1.通过串口助手发送数据；
2.Stm32接收数据：判断收接收到数据---RXNE接收到数据会被置位
查询RXNE的状态----USART_GetFlagStatus()
- 接收数据
USART_ReceiveData();
- Stm32把接收到的数据，发送给电脑
- 判断发送数据寄存器是否为空！
查询TXE或者TC的状态---USART_GetFlagStatus();
2.发送数据
USART_SendData();
- 通过电脑发送0和1来控制灯和蜂鸣器的工作状态
- 上位机发送1控制灯亮，发送0控制灯灭
void USART1_Config(void)
{
USART_InitTypeDef USART_InitStruct;
//打开时钟
//配置
//配置协议
// USART_Init();
//使能串口
}
void USART1_Echo(void)
{
//先接收数据
while(USART_GetFlagStatus()==RESET);
//接收数据
//判断TXE /TC是否为1
while(USART_GetFlagStatus()==RESET);
//发送数据
}
4.stm32中printf的用法：---printf的重定向
C语言中的标准库中所用的标准输出函数，默认的输出设备是显示器，要实现串口或LCD的输出，必须重新定义标准库函数里与输出函数相关的函数
printf()函数使用了int fputc(int ch,FILE *f)完成其功能。要使用printf，就需要重写这个函数。
使用的是fput这个库函数---头文件stdio.h
- 单个字符的操作：
fputc
函数原型：int fputc(int c, FILE *fp);
功能：把一字节代码c写入fp指向的文件中
返回值：正常，返回c;出错，为EOF(-1)
在这里，是stm32通过串口发送数据，到上位机；
- 添加stdio.h头文件
- 编写fputc函数
- 使用keil中的微库--魔术棒--target--use microlib 勾选上
编写
int fputc(int c, FILE *fp)
{
判断发送状态TC;
发送数据;
返回值;
}
作业:
1 回显--检测接收和发送是否能使用
2 发送一个字符--操作LED灯（文本模式--ASCII）
3发送一个字符串（控制LED的亮灭）
11 10 代表第1个灯亮
20 21 代表第2个灯的亮灭
作业：
模拟RS232协议去接收数据：
*123#---4个灯亮，蜂鸣器延时响
*456#---4个灯灭，蜂鸣器延时响
例如：*12*1#*123#
*---一旦检测到*，就代表开始要接收数据！
#---一旦检测到#，就代表数据传输结束！