1、通信
通信的方式可以分为多种：
（1）按照数据传送方式可分为串行通信和并行通信；
①串行通信
基本特征：数据逐位顺序依次传输
优点：传输线少、布线成本低、灵活度高等优点，一般用于近距离人机交互，特殊处理后也可以用于远距离
缺点：传输速率低
②并行通信
基本特征：数据各位可以通过多条线同时传输
优点：传输速率高
缺点：布线成本高，抗干扰能力差因而适用于短距离、高速率的通信
（2）按照通信的数据同步方式，可分为异步通信和同步通信
①同步通信
要求通信双方共用同一时钟信号，在总线上保持统一的时序和周期完成信息传输
优点：可以实现高速率、大容量的数据传输，以及点对多点传输
缺点： 要求发送时钟和接收时钟保持严格同步，收发双方时钟允许的误差较小，同时硬件复杂
②异步通信
不需要时钟信号，而是在数据信号中加入开始位和停止位等一些同步信号，以便使接收端能够正确地将每一个字符接收下来，某些通信中还需要双方约定传输速率
优点 ：没 有时钟信号硬件简单，双方时钟可允许一定误差
缺点：通信速率较低，只适用点对点 传输
（3）按照数据的传输方向又可分为单工、半双工和全双工通信
①单工：数据传输仅能沿一个方向，不能实现反方向传输。如校园广播
②半双工：数据共用一条线路沿着两个方向，但是需要分时进行。如对讲机
③全双工：数据利用两条线路同时进行双向传输，一条用于发送数据，另一条用于接收数据。如打电话
1.1 通信速率
衡量通信性能的一个非常重要的参数就是通信速率，通常以比特率(Bitrate)来表示。比特率是每秒钟传输二进制代码的位数，单位是：位／秒（ bps）
如：每秒钟传送240个字符，而每个字符格式包含10位(1个起始位、1个停止位、8个数据位)，这时的比特率为：10位×240个/秒=2400bps
波特率表示每秒钟传输了多少个码元。而码元是通信信号调制的概念，通信中常用时间间隔相同的符号来表示一个二进制数字，这样的信号称为码元。
如：常见的通信传输中，用0V表示数字0，5V 表示数字1，那么一个码元可以表示两种状态0和1，所以一个码元等于一个二进制比特位，此时波特率的大小与比特率一致；如果在通信传输中，有0V、2V、4V以及6V分别表示二进制数00、01、10、11，那么每个码元可以表示四种状态，即两个二进制比特位，所以码元数是二进制比特位数的一半，这个时候的波特率为比特率的一半
由于很多常见的通信中一个码元都是表示两种状态，所以我们常常直接以波特率来表示比特率
1.2 常见的串行通信接口
2、串口（RS-232）
串口通信是一种设备间常用的串行通信方式，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比特字节（byte）的串行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据
串口通信协议是指规定了数据包的内容，内容包含了起始位、主体数据、校验位及停止位，双方需要约定一致的数据包格式才能正常收发数据的有关规范。在串口通信中，常用的协议包括 RS-232、RS-422和RS-485等
2.1 RS-232接口（DB9）
（1）数据：
TXD（pin 3）：串口数据输出
RXD（pin 2）：串口数据输入
（2）握手：
RTS（pin 7）：请求发送
CTS（pin 8）：清除发送
DSR（pin 6）：数据发送就绪
DCD（pin 1）：数据载波检测
DTR（pin 4）：数据终端就绪
（3）地线：GND（pin 5）：信号地
（4）其他：RI（pin 9）：振铃指示
2.2 RS-232通信
注意：两个设备之间的TXD和RXD，必须交差连接，方可正常通信
2.3 STM32串口与电脑USB口通信
注意：两个设备之间的TXD和RXD，必须交差连接，方可正常通信
2.4 RS-232电平、COMS电平与TTL电平的区别
一般情况下
（1）RS-232电平
逻辑1：-15V ~ -3V
逻辑0：+15V ~ +3V
（2）COMS电平
逻辑1：3.3V
逻辑0：0V
（3）TTL电平
逻辑1：5V
逻辑0：0V
3、STM32的USART
USART：Universal synchronous asynchronous receiver transmitter，通用同步异步收发器，常用的是异步通信
（1）特征
①全双工异步通信
②单线半双工通信
③单独的发送器和接收器使能位
④可配置使用DMA的多缓冲器通信
⑤多个带标志的中断源
（2）外设的引脚
USART框图
①USART信号引脚
TX：发送数据输出引脚
RX：接收数据输入引脚
SW_RX：数据接收引脚，属于内部引脚，用于智能卡模式
IrDA_RDI：IrDA 模式下的数据输入
IrDA_TDO：IrDA模式下的数据输出
nRTS：发送请求，若是低电平，表示USART准备好接收数据
nCTS：清除发送，若是高电平，在当前数据传输结束时阻断下一次的数据发送
SCLK：发送器时钟输出，适用于同步传输
②数据寄存器
USART_DR包含了已发送或接收到的数据，它由两个寄存器组成，一个专门给发送用的（TDR），一个专门给接收用的（RDR），该寄存器具备读和写的功能
TDR寄存器提供了内部总线和输出移位寄存器之间的并行接口
RDR寄存器提供了输入移位寄存器和内部总线之间的并行接口
当进行数据发送操作时，往USART_DR中写入数据会自动存储在TDR内；当进行读取操作时，向USART_DR读取数据会自动提去RDR数据
发送数据的流程
接收数据的流程
③控制器
USART有专门控制发送的发送器，控制接收的接收器，还有唤醒单元、中断控制等等
④时钟与波特率
主要功能：为USART提供时钟以及配置波特率，常用的波特率：4800、9600、115200
4、案例
根据接收到不同的指令，进行不同的操作（0x0d--回车--\r；0x0a--换行--\n）
0x21 0x0d 0x0a ----> led0亮
0x22 0x0d 0x0a ----> led0灭
0x23 0x0d 0x0a ----> beep响
0x24 0x0d 0x0a ----> beep不响
串口的配置文件：【免费】32单片机-串口的配置资源-CSDN文库
main.c
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"
#include "./SYSTEM/usart/usart.h"
#include "./BSP/LED/led.h"
#include "./BSP/EXTI/exti.h"
#include "./BSP/BEEP/beep.h"
int main(void){
uint16_t count;
HAL_Init();
sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); //设置系统时钟
delay_init(72);
led_init();
beep_init();
usart_init(115200); //串口
while (1){
//实时监测状态变量的值
if(g_usart_rx_sta & 0x8000){ //接收到bit15位
count=g_usart_rx_sta & 0x3fff;
HAL_UART_Transmit(&g_uart1_handle,(uint8_t *)g_usart_rx_buf,count,1000); //将指定内容发送出去
/*
分析接收到的内容/指令进行不同的操作
*/
if((g_usart_rx_sta & 0xc000)==0xc000){ // 0xC000表示同时设置了bit15和bit14
if(g_usart_rx_buf[0]==0x21){ //led0亮
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_RESET);
}else if(g_usart_rx_buf[0]==0x22){ //led0灭
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET);
}else if(g_usart_rx_buf[0]==0x23){ //beep响
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);
}else if(g_usart_rx_buf[0]==0x24){ //beep不响
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_RESET);
}
}
//等待发送完成
while(__HAL_UART_GET_FLAG(&g_uart1_handle,UART_FLAG_TC)!=SET);
g_usart_rx_sta=0;
}else{
delay_ms(20);
}
}
}
HAL_UART_Transmit
用于通过UART（串口）发送数据
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)
①参数1：UART句柄，用于标识不同的UART模块
②参数2：要发送的数据缓冲区指针
③参数3：要发送的数据长度
④参数4：发送超时时间，单位为毫秒
__HAL_UART_GET_FLAG
用来获取状态寄存器的标志位
#define __HAL_UART_GET_FLAG(HANDLE, FLAG) (((HANDLE)->Instance->SR & (FLAG)) == (FLAG))
①参数1：串口句柄
②参数2：标志位宏
UART_FLAG_TC
#define UART_FLAG_TC ((uint32_t)USART_SR_TC)
#define USART_SR_TC USART_SR_TC_Msk /* 传输完成 */