[9-1 9-2] USART串口协议 和 串口外设

【9-1】串口协议

不同的名称对应不同的通信协议。如USART是一种通信协议，USB是另一种通信协议

 全半是线的根数；

单是单向传输；双是双向传输

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时钟：通信的约定时间

/*名称 引脚

USART  TX(transmit exchange)数据发送脚
            RX(receive exchange)数据接受脚
USB DP(Data Positive)  DM(Data Minus)  差分数据引脚


I2C (Inter-Integrated Circuit) 简单 双向二线式串行通信接口
SCLK、SCL serial clock 时钟
SDA serial data  数据
MOSI Master Output Slave input主机输出数据脚
MISO  Master input Slave Output 主机输入数据脚
CS chip select 片选 用于指定通信对象
SPI (Serial Peripheral Interface) 全双工的并行外设总线标准，
主要用于连接单片机或其他微控制器与外部高速数字设备，如存储器、ADC、D/A转换器等
*/

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 USB转串口模块介绍

 芯片：CH340

功能：能够将串口协议转换为USB协议

一边是I2C的引脚，一边是串口的引脚

陀螺仪传感器模块

能够测量角加速度和加速度这些姿态参数

蓝牙通信模块

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硬件电路

注意事项：

1、若两个部分都能供电，则除VCC外，TX、RX、GND都需要连接。

2、交叉连接。TX与RX相连

3、可以只连一部分

4、两设备电平标准要相同，不同的时候要通过芯片进行转换

电平标准：人为规定的逻辑1和0与电平值的对应关系。

常见的为TTL电平标准，即逻辑1表示3，3v或5.5v；逻辑0表示零符号。

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数据位：
有效载荷是前八位；校验位跟在有效载荷的后面，占一位。

波特率：通信传输速率。

                通信的双方发送接受的频率是相同的，如果发快接慢，则漏掉；反之则会接受到重复的数据。

起始位和停止位：（空闲状态为高电平）

        起始位固定为0；

        停止位固定为1；

        停止位（固定位）都是在数据的结束（开始）的时候改变一下当前的电平状态，作为结束（开始）的标志。停止位的位数可以自行设置。 1位 2位 或 1.5位，表示停止位的时常。

        也是通过数据帧来判断0是数据还是开始标志位。

        若无开始位的0，当发送数据全为1时，没有电平变化，硬件也无法知道数据的传输。

•                 数据发送低位先行
•                 定时反转引脚电平，产生目标发送信号对应的二进制波形。

数据的校验位：

        三种方式：奇校验、偶校验、无校验；

        奇偶校验：通过给校验位补相应的数据来保证发送数据中1的个数位奇数个或者是偶数个。

                                如选择奇校验，当发送的数据是奇数个时，校验位补0；偶数个补1；

                                接受器件会判断个数是否正确，若在奇校验的情况下接受到了偶数个1。

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 [9-2] USART串口外设

USART同步收发器（UART异步收发器）

USART同步收发器多了一个时钟输出功能，但是不支持时钟输入。用来兼容别的协议或者特殊用途。

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分为发送和接受两部分：

        发送：将数据寄存器的一个字节数据自动转化位协议规定的波形。从TX引脚发出进去。

        接受：自动接受RX的数据帧时序，拼接为一个字节数据，存放的数据寄存器中。

        配置好USART后，直接读取数据寄存器即可，比较的方便。

硬件控制流：

        连接额外一根数据线，用于解决接受元件接受过慢导致的数据覆盖或者丢失的现象。

        数据线来告诉发送端接受端是否准备好接收数据。发送端收到“准备好”的信号才开始发送信号。

TXE：发送数据寄存器的标志位。

        当数据从TDR移位到发送位移寄存器的时候，会将标志位TXE置为1，表示TDR无数据。

    对于数据帧：
                有四种。

                8字节&&9字节||有校验位&&无校验位置

输入：

        相对于输出而言，输入更加的困难。

•         采样要处于数据的正中间。不但要保证输入的采样频率和波特率一致。而且要保证采样的时候，正要处于每一位的正中间。这样的数据更可靠。
•        对于噪声有一定的判断。考虑设置标志位进行提醒。

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  波特率发生器：

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