stm32串口通信USART简介

物理接口与电信号

常见的串口有UART口和COM，嵌入式里面说的串口，一般是指UART口。计算机上的串口常指RS232电平标准的COM口，UART口和COM口是指的物理接口形式(硬件)，而TTL、RS-232、RS-485是指的电平标准(电信号)。
下面介绍一下这些电平标准：
• TTL电平：输出低电平要小于0.8V，高电平要大于2.4V；输入低于1.2V就认为是0，高于2.0就认为是1；
• RS232电平：逻辑1的电平为-3～-15V，逻辑0的电平为+3～+15V，介于-3~+3V之间的电压无意义；
• RS485电平：差分信号-2500mv～-200mv为逻辑0；差分信号+2500mv~+200mv为逻辑1

串口通信分类

• 按照数据传送方向分为：
• 单工： 数据传输只支持数据在一个方向上传输
• 半双工： 允许数据在两个方向上传输，但是，在某一时刻，只允许数据在一个方向上传输， 它实际上是一种切换方向的单工通信；
• 全双工： 允许数据同时在两个方向上传输，因此，全双工通信是两个单工通信方式的结合， 它要求发送设备和接收设备都有独立的接收和发送能力。
• 按通信方式分为：
• 同步通信：带时钟同步信号传输。 -SPI，IIC通信接口
• 异步通信：不带时钟同步信号。 -UART(通用异步收发器)，单总线

STM32F10x USART主要特性

• 全双工异步通信。
• 分数波特率发生器系统，提供精确的波特率。 -发送和接受共用的可编程波特率，最高可达4.5Mbits/s
• 可编程的数据字长度（8位或者9位）；
• 可配置的停止位（支持1或者2位停止位）；
• 可配置的使用DMA多缓冲器通信。
• 单独的发送器和接收器使能位。
• 检测标志：① 接受缓冲器 ②发送缓冲器空 ③传输结束标志
• 多个带标志的中断源。触发中断。
• 其他：校验控制，四个错误检测标志。

UART主要特性

• 检测标志
•接收缓冲器满: RXNE 对USART_DR的读操作可将该位清零
•发送缓冲器空: TXE 对USART_DR的写操作可将该位清零。
•传输结束标志: TC
• 校验控制
•发送校验位
•对接收数据进行校验
• 四个错误检测标志
•溢出错误: ORE
•噪音错误: NE
•帧错误: FE
•校验错误: PE
• 10个带标志的中断源

UART 参数

• 串口通讯的数据包由发送设备通过自身的TXD接口传输到接收设备的RXD接口，通讯双方的 数据包格式要规约一致才能正常收发数据。
• STM32中串口异步通信需要定义的参数：起始位、数据位（8位或者9位）、奇偶校验位（第 9位）、停止位（1,1.5, 2位）、波特率设置。
• 奇偶校验位分为奇校验和偶校验两种，是一种简单的数据误码校验方法。(奇校验是指每帧数据中，包括数据位和奇偶校验位的全部9个位中1的个数必须为奇数；偶校验是指每帧数据中， 包括数据位和奇偶校验位的全部9个位中1的个数必须为偶数。)
• 波特率：每秒钟传输码元符号的个数，对于二进制编码，等同于比特率bps。典型的“波特率” 是1200，2400，9600，19200，38400，115200，230400，460800，921600等等。
• UART串口通信的数据包以帧为单位，常用的帧结构为：1位起始位+8位数据位+1位奇偶校验位(可选）+1位停止位。