144 stm32 USART串口的应用.docx

1、144 stm32 USART串口的应用一、串行通信的基本概念（一）通信的基本概念通信，最少要有两个对象，一个收，一个发。通信方式分为同步通信和异步通信。1同步通信和异步通信（1）同步通信 一般情况下同步通信指的是通信双方根据同步信号进行通信的方式（使用同一个时钟）。比如通信双方有一个共同的时钟信号，大家根据时钟信号的变化进行通信，如：SPI,I2C（2）异步通信：指数据传输速度匹配依赖于通信双方有自己独立的系统时钟，大家约定好通信的速度。异步通信不需要同步信号，但是并不是说通信的过程不同布，如：串口。缺点：因为使用的是不同的时钟，在传输数据时容易产生误差，当数据量大了之后误差就可能会很大。优

2、点：不受时钟的限制2串行通信和并行通信的区别串行通信：指的是同一时刻只能收或发一个bit位信息。因此只用1根信号线即可。并行通信：指的是同一时刻可以收或发多个bit位的信息，因此需要多根信号线才行3单工、半双工、全双工 单工：要么收，要么发，只能做接收设备或者发送设备。比如收音机 半双工：可以收，可以发，但是不能同时收发， 比如对讲机 全双工：可以在同一时刻既接收，又发送。 手机4常见通信总结SPI和IIC一般用于同一个设备上的两个芯片之间的通信，SPI和IIC的线实在板子上的那些个走线。一般都是用于近距离通信。UART用于两个设备之间的通信。（二）USART介绍 通用同步异步收发器（USAR

3、T）灵活地与外部设备进行全双工数据通信，满足外部设备对工业标准NRZ异步串行数据格式的要求。USART通过小数波特率发生器提供了多种波特率。它支持同步单向通信和半双工单线通信；还支持LIN（局域互联网络），智能卡协议与IrDA（红外数据协会）SIR ENDEC规范，以及调制解调操作（CTS/RTS）。而且，它还支持多处理器通信。但依然是常用来当做串口，进行调试打印。*UART是异步通信，USART是可以进行同步通信的 USART支持同步模式，因此USART 需要同步始终信号USART_CK（如STM32 单片机），通常情况同步信号很少使用，因此USART和一般单片机UART使用方式是一样的，都

4、使用异步模式。（三）串口的电路连接两头都要接地。开发板和PC相连需要转换器是因为电平不同。（四）STM32f051串口串口2是连接wifi芯片的STM32F051内置多达两个通用同步 / 异步收发器（ USART1 和 USART2 ），通信速度可达 6 Mbit / s（五）串口的通信协议 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 TXD 串口输出0x05波形图、低位先发送：一般串口通信能够传输5-8位，但是我们的32板子能够传输8-9位。数据位的位数要事先设置好。奇偶校验位：数据位+奇偶校验位中的1的个数。1：数据位+奇偶校验位中1的个数为奇数。0：数据位+奇偶校验位中1的个数为偶数。（六）

5、波特率 在串行通信中，用“波特率”来描述数据的传输速率。所谓波特率，既每秒传送的二进制位数，其单位为bps（bits per second）。它是衡量串行数据速度快慢的重要指标。 国际上规定一个标准的波特率系列： 110、300、600、1200、1800、2400、4800、9600、115200、14.4Kbps、19.2Kbps、例如：115200bps、指每秒传送115200位。通信双方必须设置同样的同学速率才能正常通信 注意：实际的数据没这么多，还包括起始位，结束位，校验位二、串口寄存器介绍我们一般来说的配置方式为8N1,8：数据位有8位N：没有奇偶校验位1:1位停止位（一） 控制寄

6、存器USART_CR1（二） 控制寄存器USART_CR2（三） 波特率寄存器USART_BRR需要用到响应的公式来配置，但是我们用cubemax 来配置的话，就不需要知道这个公式，都是用图形化做出的。（四）中断和状态寄存器USART_ISR（五）串口数据的接收与发送当不用FIFO方式的时候，先把数据放到TDR寄存器中，然后一位一位的发送1数据接收寄存器USART_RDR2 数据发送寄存器USART_TDR三、Stm32实现串口数据的收发（一）串口硬件原理图注意：如果无法识别串口，清装好ch340串口驱动（二）CubeMX中串口的配置波特率，数据位，校验位.（三）串口发送一个字符void Ua

7、rt_Putchar(uint8_t ch) while(!(USART1-ISR &(1TDR = ch; /发送字符void Uart_Putstring(uint8_t *str) while(*str != 0) Uart_Putchar(*str); str+; （四）串口接收一个字符 uint8_t Uart_Getchar(void) while(!(USART1-ISR & (1RDR; /返回收到的字符四、HTL串口库函数的使用及printf的实现（一）HAL库中串口的收发函数Stm32f0xx_hal_uart.c 文件中功 能：串口的发送函数原 型：HAL_UART_Tr

8、ansmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)参 数：huart：串口号 Pdata：发送的数据 Size：发送的数据长度 Timeout：超时，单位：毫秒。功 能：串口的接收函数原 型：HAL_UART_Receive(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)参 数：huart：串口号 Pdata：接受的数据，收数据的buf Size：接受的数据长度，buf长度 Ti

9、meout：超时，单位：毫秒。*注意buf的清空，不然会一直在接受。（二）Printf（）实现串口重定向 printf函数调用的是c库中的fputc函数。因此我们如果重新写了fputc函数，就可以改变printf函数的功能，可以向串口打印输出。intfputc(intch,FILE*f) while(USART1-ISR&(1TDR=(uint8_t)ch; returnch; 五、作业请描述串口通信协议串口通信的协议顺序有起始位、数据位、奇偶校验位、停止位。起始位：因TX/RX是拉高状态平时为高电平，因此需要给一个低电平作为起始位。数据位：传送数据内容位数，数据位的位数要事先设置好。我们用cubemx设置。Stm32中，一般有奇偶校验就是9，没有奇偶校验就是8.奇偶校验位：数据位+奇偶校验位中的1的个数。1：数据位+奇偶校验位中1的个数为奇数。0：数据位+奇偶校验位中1的个数为偶数。停止位：高电平12位表示数据传输完毕。1