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串口应用(USART)

2023-05-16

串行口应用

1、USART介绍

通用同步异步收发器(USART)提供了一种灵活的方法与使用工业标准NRZ异步串行数据格式的 外部设备之间进行全双工数据交换。USART利用分数波特率发生器提供宽范围的波特率选择。 它支持同步单向通信和半双工单线通信，也支持LIN(局部互连网)，智能卡协议和IrDA(红外数据 组织)SIR ENDEC规范，以及调制解调器(CTS/RTS)操作。它还允许多处理器通信。使用多缓冲器配置的DMA方式，可以实现高速数据通信。
USART应用：
多处理器通信（使用多缓冲器配置的DMA方式，可以实现高速数据通信）
智能卡协议
支持同步单向通信
半双工单线通信
LIN(局部互连网)
IrDA(红外数据组织)规范
调制解调器(CTS/RTS)操作

2、USART 与 UART的区别

同步(UART)、同步/异步(USART)区别：同步与异步的显著区别在于是否具有同一时钟源

image-20220408152708497

3、通信方式：
  • 异步串行通信

异步串行通信所传输的数据格式（也称为串行帧）由1个起始位、7～9个数据位、1～2个停止位（含1.5个停止位）和1个校验位组成。

起始位约定为0，空闲位约定为1。在异步通信方式中，接收器和发送器有各自的时钟，它们的工作是非同步的。

image-20220413101520042

  • 同步串行通信

同步串行通信中，发送器和接收器由同一个时钟源控制。

image-20220413101641267

4、波特率及时钟频率

波特率BR是单位时间传输的数据位数
单位:bps 1bps = 1bit/s。
采用异步串行，互相通信甲乙双方必须具有相同的波特率，否则无法成功地完成数据通信,

同步时钟：发送和接收数据是由同步时钟触发；发送器和接收器而实现的。

注：同步通信中数据传输的波特率即为同步时钟频率；在异步通信中，时钟频率可为波特率的整数倍。

5、串口配置

串口设置步骤：

  • 串行口时钟使能，GPIO时钟使能
  • 串行口复位
  • GPIO 端口模式设置
  • 串口参数初始化
  • 开启中断并且初始化 NVIC （根据需求开启）
  • 使能端口
  • 编写中断处理函数
void uart_init(u32 bound)
{
	//GPIO端口设置
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	//使能USART1，GPIOA时钟

	//USART1_TX   GPIOA.9
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;	//复用推挽输出
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9

	//USART1_RX	  GPIOA.10初始化
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10  

	//Usart1 NVIC 配置
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;		//子优先级3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			//IRQ通道使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//根据指定的参数初始化VIC寄存器

	//USART 初始化设置
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	//收发模式
  USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
  USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断
  USART_Cmd(USART1, ENABLE);                    //使能串口1 
}
5、主函数
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USART

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