STM32 串口通訊基礎知識

一、串口通訊簡介

通訊接口的兩種方式：

並行通訊
-傳輸原理：數據各個位同時傳輸。
-優勢：速度快
-缺點：佔用引腳資源多

串行通訊
-傳輸原理：數據按位順序傳輸。
-優勢：佔用引腳資源少
-缺點：速度相對較慢

目前使用最多的仍是串行通訊，即使速度相對較慢，因此下面都是講解串行通訊。

①串口通訊分類：

串口通訊按照數據傳送方向，分爲：

（1）單工：數據傳輸只支持數據在一個方向上傳輸
（2）半雙工：容許數據在兩個方向上傳輸，可是，在某一時刻，只容許數據在一個方向上傳輸，它其實是一種切換方向的單工通訊
（3）全雙工：容許數據同時在兩個方向上傳輸，所以，全雙工通訊是兩個單工通訊方式的結合，它要求發送設備和接收設備都有獨立的接收和發送能力

②STM32的串行通訊的方式

同步通訊：帶時鐘同步信號傳輸。
異步通訊：不帶時鐘同步信號。

注意：通常所說的串口是USART（通用同步異步收發器），同步異步都支持的。STM32F10x系列芯片，包含3個USART和2個UART

二、STM32的串口通訊原理

串口通訊是單片機最基本的功能，不少傳感器模塊與單片機的鏈接都會用到串口功能。串口通訊，顧名思義就是將一整條的內容，切成一「串」個體來發送或接收。發送的核心思想是：將字符串中的一個字符寫到一個寄存器中（此寄存器只能存一個字符）,寫入後會自動經過串口發送，發送結束再寫入下一個字符。接收時會直接裝入單片機緩衝區的一個字符型數組中，由程序依次讀這個數組。

上圖是串口數據發送接收的過程作一個簡單的圖示。收發控制器根據寄存器配置，對數據存儲轉移部分的移位寄存器進行控制。當須要發送數據時，內核或DMA外設把數據從內存（變量）寫入到發送數據寄存器TDR後，發送控制器將自動把數據從TDR加載到發送移位寄存器，而後經過串口線TX,把數據一位一位地發送出去，在數據從TDR轉移到移位寄存器時，會產生髮送寄存器TDR已空事件TXE,當數據從移位寄存器所有發送出去時，會產生數據發送完成事件TC,這些事件能夠在狀態寄存器中查詢到。而接收數據則是一個逆過程，數據從串口線RX一位一位地輸入到接收移位寄存器，而後自動地轉移到接收數據寄存器RDR,最後用內核指令或DMA讀取到內存（變量）中。發送完畢或者接收完畢都會有相應的狀態或者事件，咱們寫代碼時就能夠經過這些事件來判斷是否接收或者發送完畢，而後作出下一步。

三、經常使用的串口相關寄存器

①USART_SR狀態寄存器
這個寄存器用到了10個位，也就表明有10中狀態標誌，每一個標誌均可以做爲中斷的標誌位，庫函數的定義以下：

#define USART_IT_PE             ((uint16_t)0x0028)
#define USART_IT_TXE            ((uint16_t)0x0727)
#define USART_IT_TC             ((uint16_t)0x0626)
#define USART_IT_RXNE           ((uint16_t)0x0525)
#define USART_IT_IDLE           ((uint16_t)0x0424)
#define USART_IT_LBD            ((uint16_t)0x0846)
#define USART_IT_CTS            ((uint16_t)0x096A)
#define USART_IT_ORE            ((uint16_t)0x0360)
#define USART_IT_NE             ((uint16_t)0x0260)
#define USART_IT_FE             ((uint16_t)0x0160)

②USART_DR數據寄存器
發送數據寄存器是TDR，接收數據寄存器是RDR，都只用了前8位，發送和接收用到如下兩個函數：

void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data);
uint16_t USART_ReceiveData(USART_TypeDef* USARTx);

四、串口配置的通常步驟

1. 串口時鐘使能，GPIO時鐘使能:RCC_APB2PeriphClockCmd();

2. GPIO端口模式設置:GPIO_Init(); 模式設置爲GPIO_Mode_AF_PP

3. 串口參數初始化：USART_Init();

4. 開啓中斷而且初始化NVIC（若是須要開啓中斷才須要這個步驟）
   NVIC_Init();
   USART_ITConfig();

5. 使能串口:USART_Cmd();

6. 編寫中斷處理函數：USARTx_IRQHandler();

7. 串口數據收發：
   void USART_SendData();//發送數據到串口，DR
   uint16_t USART_ReceiveData();//接受數據，從DR讀取接受到的數據

8. 串口傳輸狀態獲取：
   FlagStatus USART_GetFlagStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_FLAG);
   void USART_ClearITPendingBit(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT);

歡迎關注個人公衆號：物聯網技術猿 我能夠幫你免費下載csdn積分資料！！