STM32-串口通讯工作原理

本文介绍了STM32的USART串口通讯功能,包括USART的全双工通讯特性、异步通信的应用,以及USART的波特率发生器、控制单元和数据寄存器的工作原理。通过实例解析了波特率计算,并概述了发送和接收过程。

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STM32 USART 简介

STM32芯片具有多个USART外设用于串口通讯,USART(通用同步异步收发器)能够灵活地与外部设备进行全双工通讯。USART的全称“通用同步异步收发器”,也就是说他可以同步通信也可以异步通信。但是我们实现串口打印调试信息到电脑,其实只用到了他的异步通信的功能。

USART除了有串口功能,它满足外部设备对工业标准NRZ 异步串行数据格式的要求,并且使用了小数波特率发生器提供了多种波特率,使得它的应用更加广泛。它还支持同步单向通信和半双工单线通信;还支持 LIN(局域互连网络)、智能卡协议与 IrDA(红外线数据协会) SIR ENDEC 规范,以及调制解调器操作 (CTS/RTS)。而且,它还支持多处理器通信。所以说USART还是很强悍的,我们不可能一一讲解这些功能,其他功能还有待大家一起去研究。具体这些功能的详细介绍可查看《STM32F4xx中文参考手册》26章通用同步异步收发器(USART)。

USART框图分析

USART程序框图

此图我们可以分为四部分讲解分为引脚讲解、波特率发生器、USART控制单元、数据交换相关寄存器。

1.USART功能引脚

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,只用于单线和智能卡模式,属于内部引脚࿰

stm32串口1串口3数据互通,经测试同时发256字节不丢包 void usart3_init(u32 bound) { NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; USART_InitTypeDef USART_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); // GPIOBʱÖÓ RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3,ENABLE); //´®¿Ú3ʱÖÓʹÄÜ USART_DeInit(USART3); //¸´Î»´®¿Ú3 //USART3_TX PB10 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //PB10 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //¸´ÓÃÍÆÍìÊä³ö GPIO_Init(GPIOB, &GPIO;_InitStructure); //³õʼ»¯PB10 //USART3_RX PB11 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//¸¡¿ÕÊäÈë GPIO_Init(GPIOB, &GPIO;_InitStructure); //³õʼ»¯PB11 USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//²¨ÌØÂÊÒ»°ãÉèÖÃΪ9600; USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//×Ö³¤Îª8λÊý¾Ý¸ñʽ USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//Ò»¸öֹͣλ USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//ÎÞÆæÅ¼Ð£Ñéλ USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//ÎÞÓ²¼þÊý¾ÝÁ÷¿ØÖÆ USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //ÊÕ·¢Ä£Ê½ USART_Init(USART3, &USART;_InitStructure); //³õʼ»¯´®¿Ú 3 USART_Cmd(USART3, ENABLE); //ʹÄÜ´®¿Ú //ʹÄܽÓÊÕÖÐ¶Ï USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE);//¿ªÆôÖÐ¶Ï //ÉèÖÃÖжÏÓÅÏȼ¶ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2 ;//ÇÀÕ¼ÓÅÏȼ¶3 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2; //×ÓÓÅÏȼ¶3 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQͨµÀʹÄÜ NVIC_Init(&NVIC;_InitStructure); //¸ù¾ÝÖ¸¶¨µÄ²ÎÊý³õʼ»¯VIC¼Ä´æÆ÷ TIM4_Int_Init(1000-1,7200-1); //10msÖÐ¶Ï USART3_RX_STA=0; //ÇåÁã TIM_Cmd(TIM4,DISABLE); //¹Ø±Õ¶¨Ê±Æ÷7 } //´®¿Ú3,printf º¯Êý //È·±£Ò»´Î·¢ËÍÊý¾Ý²»³¬¹ýUSART3_MAX_SEND_LEN×Ö½Ú void u3_printf(char* fmt,...) { u16 i,j; va_list ap; va_start(ap,fmt); vsprintf((char*)USART3_TX_BUF,fmt,ap); va_end(ap); i=strlen((const char*)USART3_TX_BUF); //´Ë´Î·¢ËÍÊý¾ÝµÄ³¤¶È for(j=0;j<i;j++) //Ñ­»··¢ËÍÊý¾Ý { while(USART_GetFlagStatus(USART3,USART_FLAG_TC)==RESET); //Ñ­»··¢ËÍ,Ö±µ½·¢ËÍÍê±Ï USART_SendData(USART3,USART3_TX_BUF[j]); } }
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