[導讀]按照數(shù)據(jù)傳送方向分類單工：數(shù)據(jù)傳輸只支持數(shù)據(jù)在一個方向上傳輸半雙工：允許數(shù)據(jù)在兩個方向上傳輸。但是，在某一時刻，只允許數(shù)據(jù)在一個方向上傳輸，它實際上是一種切換方向的單工通信；它不需要獨立的接收端和發(fā)送端，兩者可以合并一起使用一個端口全雙工：允許數(shù)據(jù)同時在兩個方向上傳輸。因此，全雙...
按照數(shù)據(jù)傳送方向分類
在同步通訊中，數(shù)據(jù)信號所傳輸?shù)膬热萁^大部分是有效數(shù)據(jù)，而異步通訊中會則會包含數(shù)據(jù)幀的各種標識符，所以同步通訊效率高，但是同步通訊雙方的時鐘允許誤差小，稍稍時鐘出錯就可能導致數(shù)據(jù)錯亂，異步通訊雙方的時鐘允許誤差較大。STM32串口通信基礎
STM32的串口通信接口有兩種，分別是：UART（通用異步收發(fā)器）、USART（通用同步異步收發(fā)器）。而對于大容量STM32F10x系列芯片，分別有3個USART和2個UART。UART引腳連接方法
若是芯片與PC機（或上位機）相連，除了共地之外，就不能這樣直接交叉連接了。盡管PC機和芯片都有TXD和RXD引腳，但是通常PC機（或上位機）通常使用的都是RS232接口（通常為DB9封裝），因此不能直接交叉連接。RS232接口是9針（或引腳），通常是TxD和RxD經(jīng)過電平轉換得到的。故，要想使得芯片與PC機的RS232接口直接通信，需要也將芯片的輸入輸出端口也電平轉換成RS232類型，再交叉連接。
經(jīng)過電平轉換后，芯片串口和RS232的電平標準是不一樣的：
STM32的UART特點
串口通訊的數(shù)據(jù)包由發(fā)送設備通過自身的TXD接口傳輸?shù)浇邮赵O備的RXD接口，通訊雙方的數(shù)據(jù)包格式要規(guī)約一致才能正常收發(fā)數(shù)據(jù)。STM32中串口異步通信需要定義的參數(shù)：起始位、數(shù)據(jù)位（8位或者9位）、奇偶校驗位（第9位）、停止位（1,15,2位）、波特率設置。 UART串口通信的數(shù)據(jù)包以幀為單位，常用的幀結構為：1位起始位 8位數(shù)據(jù)位 1位奇偶校驗位（可選） 1位停止位。如下圖所示：
奇偶校驗位分為奇校驗和偶校驗兩種，是一種簡單的數(shù)據(jù)誤碼校驗方法。奇校驗是指每幀數(shù)據(jù)中，包括數(shù)據(jù)位和奇偶校驗位的全部9個位中1的個數(shù)必須為奇數(shù)；偶校驗是指每幀數(shù)據(jù)中，包括數(shù)據(jù)位和奇偶校驗位的全部9個位中1的個數(shù)必須為偶數(shù)。
校驗方法除了奇校驗(odd)、偶校驗(even)之外，還可以有：0 校驗(space)、1 校驗(mark)以及無校驗(noparity)。0/1校驗：不管有效數(shù)據(jù)中的內容是什么，校驗位總為0或者1。UART框圖 這個框圖分成上、中、下三個部分，具體的可以看《STM32中文參考手冊》中的描述。
框圖的上部分，數(shù)據(jù)從RX進入到接收移位寄存器，后進入到接收數(shù)據(jù)寄存器，最終供CPU或者DMA來進行讀取；數(shù)據(jù)從CPU或者DMA傳遞過來，進入發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器，后進入發(fā)送移位寄存器，最終通過TX發(fā)送出去。
然而，UART的發(fā)送和接收都需要波特率來進行控制的，波特率是怎樣控制的呢？
這就到了框圖的下部分，在接收移位寄存器、發(fā)送移位寄存器都還有一個進入的箭頭，分別連接到接收器控制、發(fā)送器控制。而這兩者連接的又是接收器時鐘、發(fā)送器時鐘。也就是說，異步通信盡管沒有時鐘同步信號，但是在串口內部，是提供了時鐘信號來進行控制的。而接收器時鐘和發(fā)送器時鐘又是由什么控制的呢？
可以看到，接收器時鐘和發(fā)送器時鐘又被連接到同一個控制單元，也就是說它們共用一個波特率發(fā)生器。同時也可以看到接收器時鐘（發(fā)生器時鐘）的計算方法、USRRTDIV的計算方法。
這里需要知道一個知識點：
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單工：數(shù)據(jù)傳輸只支持數(shù)據(jù)在一個方向上傳輸
- 半雙工：允許數(shù)據(jù)在兩個方向上傳輸。但是，在某一時刻，只允許數(shù)據(jù)在一個方向上傳輸，它實際上是一種切換方向的單工通信；它不需要獨立的接收端和發(fā)送端，兩者可以合并一起使用一個端口
- 全雙工：允許數(shù)據(jù)同時在兩個方向上傳輸。因此，全雙工通信是兩個單工通信方式的結合，需要獨立的接收端和發(fā)送端
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同步通信：帶時鐘同步信號傳輸。比如：SPI，IIC通信接口
- 異步通信：不帶時鐘同步信號。比如：UART(通用異步收發(fā)器)，單總線
在同步通訊中，數(shù)據(jù)信號所傳輸?shù)膬热萁^大部分是有效數(shù)據(jù)，而異步通訊中會則會包含數(shù)據(jù)幀的各種標識符，所以同步通訊效率高，但是同步通訊雙方的時鐘允許誤差小，稍稍時鐘出錯就可能導致數(shù)據(jù)錯亂，異步通訊雙方的時鐘允許誤差較大。STM32串口通信基礎
STM32的串口通信接口有兩種，分別是：UART（通用異步收發(fā)器）、USART（通用同步異步收發(fā)器）。而對于大容量STM32F10x系列芯片，分別有3個USART和2個UART。UART引腳連接方法
- RXD：數(shù)據(jù)輸入引腳，數(shù)據(jù)接收
- TXD：數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，數(shù)據(jù)發(fā)送
若是芯片與PC機（或上位機）相連，除了共地之外，就不能這樣直接交叉連接了。盡管PC機和芯片都有TXD和RXD引腳，但是通常PC機（或上位機）通常使用的都是RS232接口（通常為DB9封裝），因此不能直接交叉連接。RS232接口是9針（或引腳），通常是TxD和RxD經(jīng)過電平轉換得到的。故，要想使得芯片與PC機的RS232接口直接通信，需要也將芯片的輸入輸出端口也電平轉換成RS232類型，再交叉連接。
經(jīng)過電平轉換后，芯片串口和RS232的電平標準是不一樣的：
- 單片機是TTL電平： 5V表示1，0V表示0
- RS232是負邏輯電平，-3~-15V為1， 3~ 15V為0
STM32的UART特點
- 全雙工異步通信；
- 分數(shù)波特率發(fā)生器系統(tǒng)，提供精確的波特率。發(fā)送和接受共用的可編程波特率，最高可達4.5Mbits/s；
- 可編程的數(shù)據(jù)字長度（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多緩沖器通信；
- 單獨的發(fā)送器和接收器使能位；
- 檢測標志：① 接受緩沖器 ②發(fā)送緩沖器空 ③傳輸結束標志；
- 多個帶標志的中斷源，觸發(fā)中斷；
- 其他：校驗控制，四個錯誤檢測標志。
串口通訊的數(shù)據(jù)包由發(fā)送設備通過自身的TXD接口傳輸?shù)浇邮赵O備的RXD接口，通訊雙方的數(shù)據(jù)包格式要規(guī)約一致才能正常收發(fā)數(shù)據(jù)。STM32中串口異步通信需要定義的參數(shù)：起始位、數(shù)據(jù)位（8位或者9位）、奇偶校驗位（第9位）、停止位（1,15,2位）、波特率設置。 UART串口通信的數(shù)據(jù)包以幀為單位，常用的幀結構為：1位起始位 8位數(shù)據(jù)位 1位奇偶校驗位（可選） 1位停止位。如下圖所示：
奇偶校驗位分為奇校驗和偶校驗兩種，是一種簡單的數(shù)據(jù)誤碼校驗方法。奇校驗是指每幀數(shù)據(jù)中，包括數(shù)據(jù)位和奇偶校驗位的全部9個位中1的個數(shù)必須為奇數(shù)；偶校驗是指每幀數(shù)據(jù)中，包括數(shù)據(jù)位和奇偶校驗位的全部9個位中1的個數(shù)必須為偶數(shù)。
校驗方法除了奇校驗(odd)、偶校驗(even)之外，還可以有：0 校驗(space)、1 校驗(mark)以及無校驗(noparity)。0/1校驗：不管有效數(shù)據(jù)中的內容是什么，校驗位總為0或者1。UART框圖 這個框圖分成上、中、下三個部分，具體的可以看《STM32中文參考手冊》中的描述。
框圖的上部分，數(shù)據(jù)從RX進入到接收移位寄存器，后進入到接收數(shù)據(jù)寄存器，最終供CPU或者DMA來進行讀取；數(shù)據(jù)從CPU或者DMA傳遞過來，進入發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器，后進入發(fā)送移位寄存器，最終通過TX發(fā)送出去。
然而，UART的發(fā)送和接收都需要波特率來進行控制的，波特率是怎樣控制的呢？
這就到了框圖的下部分，在接收移位寄存器、發(fā)送移位寄存器都還有一個進入的箭頭，分別連接到接收器控制、發(fā)送器控制。而這兩者連接的又是接收器時鐘、發(fā)送器時鐘。也就是說，異步通信盡管沒有時鐘同步信號，但是在串口內部，是提供了時鐘信號來進行控制的。而接收器時鐘和發(fā)送器時鐘又是由什么控制的呢？
可以看到，接收器時鐘和發(fā)送器時鐘又被連接到同一個控制單元，也就是說它們共用一個波特率發(fā)生器。同時也可以看到接收器時鐘（發(fā)生器時鐘）的計算方法、USRRTDIV的計算方法。
這里需要知道一個知識點：
- UART1時鐘：PCLK2（高速）
- UART2、UART3、UART4時鐘：PCLK1（低速）
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