3. STM32_串口

数据通信的基础概念

什么是串行/并行通信:

串行通信就是数据逐位按顺序依次传输

并行通信就是数据各位通过多条线同时传输。

什么是单工/半双工/全双工通信:

单工通信:数据只能沿一个方向传输

半双工通信:数据可以沿两个方向传输,但需要分时进行

全双工通信:数据可以同时进行双向传输

什么是同步/异步通信:

同步通信:共用同一时钟信号,有时钟线。

异步通信:没有时钟信号,通过在数据信号中加入起始位和停止位等一些同步信号。没有时钟线

什么是比特率/波特率:

比特率:每秒钟传送的比特数,单位bit/s

波特率:每秒钟传送的码元数,单位Baud

比特率 = 波特率 * log2 M ,M表示每个码元承载的信息量。二进制系统中,波特率数值上等于比特率

串口

什么是串口:

串口就是串行通信接口,指的是按位发送和接收的接口,发送顺序是低位先发

什么是USART/UART:

USART是通用同步异步收发器,UART是通用异步收发器。通常只使用异步通信功能。

1、收发流程

串口接收的流程:

外部设备通过RXD引脚将数据串行的传入到接收移位寄存器中,之后数据传给RDR,再由RDR传给DR。最终CPU通过读取DR的数据,从而获取到串口接收的数据。

串口发送的流程:

CPU向DR写入数据,之后数据传给TDR,再传给发送移位寄存器。最终发送移位寄存器将数据以串行方式通过TXD引脚发送出去,从而实现串口发送数据。

USART串口收发框图:

2、设置波特率

设置波特率的框图:

波特率与寄存器的关系:

baud:波特率

fck:串口的时钟,挂载的总线需要查看手册。在F1中USART1的时钟总线是PCLK2,其他串口是PCLK1。

假设我们需要的USART1的参数是baud = 115200,PCLK2 = 72MHz。则USARTDIV = 39.0625

通过BRR寄存器配置USARTDIV:

USART_BRR寄存器的各位含义如下:

根据上述要配置的USARTDIV = 39.0625可知,整数部分是39,直接转为二进制写入BRR即可,[15:4] = 0010 0111(39)

小数部分是0.0625,需要先套用如下公式,再转为二进制写入BRR:

最终小数部分计算值 = 0.0625 * 16 = 1。所以[3:0] = 0001(1)

代码实现波特率配置:

cpp 复制代码
uint16_t mantissa; 
uint16_t fraction; 
mantissa=39; 
fraction=0.0625*16+0.5=0x01;      /* USARTDIV = DIV_Mantissa + (DIV_Fraction/16) */
USART1->BRR = (mantissa << 4) + fraction;
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