STM32ZET6-USART使用

一、原理说明

STM32自带通讯接口

 通讯目的

通信方式：

全双工：通信时可以双方同时通信。

半双工：通信时同一时间只能一个设备发送数据，其他设备接收。

单工：只能一个设备发送到另一个设备，例如USART只有TX线。

时钟类型：

异步：约定传输速率，例如波特率相同，约定起始信号（和结束信号、帧头帧尾等进行约束和校验）进行传输。

优点是节省了硬件资源，缺点是在传输过程中停止会传输失败，不能中途暂停，而且难以用软件模拟，只能使用硬件传输。

同步：有一根单独的时钟线，通过时钟信号控制传输时的速率。

优点是在传输过程中可以中断（停止时钟信号即可停止），停止后可以继续传输，并且可以使用软件模拟时钟信号和通信，无硬件资源时可以牺牲引脚来使用。

传输类型：

单端：通过信号和GND的电平差来区分高低电平，需要把通信双方的GND接到一起，否则容易受到干扰。

差分：通过两根线的差分电平来判断高低电平通信，抗干扰信号更强，传输距离更远。

（USB尽量共地）

设备拓扑类型：

点对点：设备1-1通信，可能需要寻址，以确定

点对多：设备1-n通信

多对多：设备n-n通信

串口协议：

CH340可以将串口转换为USB协议，可以直接插在电脑上。

陀螺仪传感器可以测量角速度加速度等姿态参数，可以接串口和I2C。 

蓝牙串口模块，可以和蓝牙设备互联，实现手机遥控单片机的功能。

串口接线图：

电平标准：

串口协议的软件定义：

RB8和TB8是奇偶校验位，可选择是否使用。一般需要校验位，则选择9bit数据，不需要校验位则选择8bit。

波特率：每秒传输码元的个数，可能每个码元包含信息量不止1bit，单位为码元/s，或者为bund。

比特率：每秒传输bit的速率。单位bit/s，或者bps。在二进制调制的情况下一个码元就是一个bit。

奇偶校验：

奇校验表示，包括校验位和数据位，发送的1为奇数个。例如发送0x0F，则发送 111100001

串口波形实例：

起始位为低电平，默认线上高电平，结束位为高电平（方便区分两个连续数据包）。

 STM32的USART外设：

UART和USART类似，但是只支持时钟输出，不支持时钟输入。

同步模式是支持CLK时钟输出、硬件流控制表示传输时可通过从设备反馈 来控制主设备的发送 防止从设备处理慢导致数据丢失。DMA是串口支持DMA数据转运。STM32的串口协议也可支持智能卡、IrDA（红外通信）、LIN（局域网）等设备。

STM32-USART内部原理：

 发送数据寄存器TDR和接收数据寄存器RDR使用同一块存储区域。nRTS高速主机当前是否可以接收数据。nCTS用于接收从机nRTS信号的引脚，判断从机当前是否可以接收。n代表低电平有效。串口使用SCLK可以兼容SPI。若不知道对方波特率，可以通过SCLK计算得到并传出输出。

唤醒单元用来实现串口挂载多设备，可以给串口分配地址。总线上对应发送的地址设备会进行通信。

TXE发送寄存器空。

RXNE接收寄存器非空。

USART波形及配置： 

 一般配置9bit字长，都会使用校验位。若不是用校验位，则第九位为载荷bit。

选择8bit字长最好无校验位，若有校验位，那么有效载荷7bit。每次发送不够1byte。

 停止位高电平，一般用1bit。

USART结构图：

  USART起始位侦测原理：

 波特率分频（分频后还有16倍分频）：

 例如USART1波特率9600，那么9600 = 72000000/(16*DIV);DIV = 468.785。放入寄存器为111010100.11

USB转串口模块的内部电路图：

不同数据模式：

二、实例

1、串口发送，OLED接收

接线图：

 引脚定义：

重构printf函数：

printf输出汉字需要增加--no-multibyte-chars配置，防止中文乱码

--no-multibyte-chars

 

接收时需要用相同的编码方式 

 

若utf-8兼容性不好，可更换GB2312编码方式。串口接收汉字，需要收发的两方编码方式相同。

main.c 

#include "stdio.h"
#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Serial.h"
uint8_t SendDataA[3] = {0x01,0x02,0x03};
char *Char = "Hello Word!!!";
int32_t zNum = 23213;
int main(void){
	OLED_Init();
	Serial_Init();
	OLED_ShowString(1,1,"AD0:0000");
	OLED_ShowString(2,1,"AD1:0000");
	while(1){
		Delay_ms(1000);
		//Serial_SendByte(0x41);//发送十六进制0x41
		//Serial_SendByte('A');//发送字符A，同0x41.逻辑为发送A-底层0x41发送-串口底层接收0x41-可现实字符或十六进制数
		//Serial_SendByte(SendDataA[0]);//发送1byte数据
		//Serial_SendByteArray(&SendDataA[0],3);//发送指定长度字节数组
		//Serial_SendString(Char);发送字符串
		//Serial_SendSignedNum(zNum,4);
		
		//printf打印串口方法1
		//printf("Num = %d\r\n" , 666);// \r\n为字符换行，printf通过重定向打印串口
		
		//printf打印串口方法2
		//不使用重定向格式化字符串来串口打印，所有的串口都有可以用
		//char String[100];
		//sprintf(String,"Num = %d\r\n" , 666);//使用sprintf进行格式化，然后使用串口进行输出
		//Serial_SendString(String);//打印Num = 666\r\n
		
		//printf打印串口方法3
		//Serial_printf("Num = %d\r\n" ,