【STM32】基于STM32F407实现串口通信

一、通用同步异步收发器 (USART)

1.USART 简介

  通用同步异步收发器 (USART)能够灵活地与外部设备进行全双工数据交换，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。
  通过配置多个缓冲区使用DMA可实现高速数据通信。

2.USART 功能说明

  接口通过三个引脚从外部连接到其它设备。任何USART 双向通信均需要至少两个引脚：接收数据输入引脚 (RX)和发送数据引脚输出 (TX)：

  RX：接收数据输入引脚就是串行数据输入引脚。过采样技术可区分有效输入数据和噪声，从而用于恢复数据。

  TX：发送数据输出引脚。如果关闭发送器，该输出引脚模式由其 I/O 端口配置决定。如果使能了发送器但没有待发送的数据，则TX 引脚处于高电平。在单线和智能卡模式下，该 I/O用于发送和接收数据（USART 电平下，随后在SW_RX上接收数据）。

正常USART模式下，通过这些引脚以帧的形式发送和接收串行数据：

• 发送或接收前保持空闲线路
• 起始位
• 数据(字长 8 位或 9 位)，最低有效位在前
• 用于指示帧传输已完成的 0.5 个、1 个、1.5 个、2 个停止位
• 该接口使用小数波特率发生器 - 带 12 位尾数和 4 位小数
• 状态寄存器 (USART_SR)
• 数据寄存器 (USART_DR)
• 波特率寄存器 (USART_BRR) - 12 位尾数和 4 位小数
• 智能卡模式下的保护时间寄存器 (USART_GTPR)

在同步模式下连接时需要以下引脚：

• SCLK： 发送器时钟输出。该引脚用于输出发送器数据时钟，以便按照 SPI 主模式进行同步发送（起始位和结束位上无时钟脉冲，可通过软件向最后一个数据位发送时钟脉冲）。RX上可同步接收并行数据。这一点可用于控制带移位寄存器的外设（如 LCD 驱动器）。时钟相位和极性可通过软件编程。在智能卡模式下，SCLK 可向智能卡提供时钟。
• nCTS： “清除以发送”用于在当前传输结束时阻止数据发送（高电平时）
• nRTS：“请求以发送”用于指示 USART 已准备好接收数据（低电平时）

3.USART框图

二、基于HAL库实现串口通信

1.工程创建

（1）新建工程
选择New Project

选择芯片型号，并创建工程

（2）设置RCC

• 设置高速外部时钟HSE 选择外部时钟源
  

（3）设置串口