【STM32CubeMX学习教程】——3.USART串口

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#stm32 #学习 #嵌入式硬件

于 2025-07-31 16:37:29 首次发布

一、USART概述

USART(Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter)是STM32中常用的串行通信接口，具有以下特点：
1.全双工异步通信
2.单线半双工通信
3.同步通信模式
4.支持LIN、IrDA、SmartCard等协议
5.多种波特率可调

二、USART与UART的区别

特性	USART	UART
通信模式	同步/异步	异步
时钟线	有(同步模式)	无
复杂度	更高	简单
功能	更多	基本

STM32中的USART可以配置为UART模式使用。

三、USART主要特性

1.波特率发生器： 可编程波特率，最高可达芯片主频的1/16
2.数据帧格式：

起始位
7/8/9位数据
可选的奇偶校验位
1/2个停止位

3.硬件流控制： 支持RTS/CTS
4.多处理器通信： 地址识别功能
5.多种中断源： 发送完成、接收准备好、错误检测等

四、USART功能框图

五、STM32CubeMX串口配置

1.新建工程

1.双击打开桌面下载好的STM32CubeMX，点击File–>New Project，或直接点击ACCEE TO MCU SELECTOR

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2.在左边搜索栏里输入使用的芯片型号，右边选中并开始创建

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2.设置RCC时钟源

设置高/低速时钟源都由外部晶振产生。

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3.设置串口参数

1.串口2参数设置

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2.根据实际硬件电路修改GPIO口

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3.使能串口2接收中断

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4.时钟配置

1.时钟源设置
默认时钟源是由内部RC振荡器产生，可通过图中按钮进行修改，外部晶振数值取决于实际电路板上的晶振大小.

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提示：

这里用到的芯片的最大时钟频率是100MHz，有的芯片最大只有72MHz，实际最大频率可通过查看芯片数据手册确定。

2.时钟频率设置

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①PLLM—PLL输入时钟分频系数，根据自己需要的系统时钟频率来进行修改
②PLLN—主PLL倍频系数（自动计算）
③PLLP—主PLL分频系数（自动计算）
④SYSCLK—系统时钟
⑤HCLK—AHB总线时钟，由系统时钟SYSCLK 分频得到，一般不分频，等于系统时钟
⑥APB1/APB2 Prescaler—APB1/APB2总线的预分频系数，可根据需要修改

5.工程文件设置

1.工程设置
注：工程路径中不能有中文，否则会输出错误。
库文件要提前下载好，具体方法在 “【STM32CubeMX学习教程】——1.软件安装” 这一篇文章中有提到。

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2.代码生成设置

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3.点击右上角按钮生成代码，之后会出现下面的窗口，再点击打开工程即可在用keil查看工程代码。

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6.编译成功，0错误0警告

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六、HAL库中常用的USART相关代码

1.串口初始化函数

MX_USART2_UART_Init(void);

2.串口数据发送函数

HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, const uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout);

3.串口中断模式接收函数

HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size);

4.串口中断处理函数

HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart);

5.串口接收中断回调函数

HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);

七、常见问题与调试技巧

1.无法通信

检查时钟使能
验证GPIO配置
确认波特率设置
检查硬件连接

2.数据错误

确保双方波特率一致
检查停止位、校验位设置
注意电平转换(如RS232需要电平转换芯片)

3.调试技巧

使用逻辑分析仪抓取波形
先测试发送功能，再测试接收
使用回环模式测试

以上就是本章的全部内容，如果对你有帮助，欢迎点赞支持，谢谢！