基于中断/DMA方式的串口通信

STM32串口通信实验：中断与DMA应用

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于 2024-12-09 03:12:04 发布 · 608 阅读

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#单片机 #stm32 #嵌入式硬件

一、实验任务

    了解串口协议和RS-232标准，以及RS232电平与TTL电平的区别；了解"USB/TTL转232"模块（以CH340芯片模块为例）的工作原理。 使用HAL库（或标准库）方式，设置USART1 波特率为115200，1位停止位，无校验位，分别采用中断方式、DMA方式完成下列任务：

    STM32系统给上位机（win10）连续发送“hello windows！”，win10采用“串口助手”工具接收。如果STM32的连续发送之间不加延时语句，观察win10端是否出现接收数据丢失的现象。在完成以上任务基础，继续扩展功能：当上位机给stm32发送一个字符“#”后，stm32暂停发送“hello windows！”；发送一个字符“*”后，stm32继续发送；

二、串口协议和RS-232标准及USB/TTL转232工作原理

（1）串口通信协议

    串口通信协议是规定数据包内容、双方需要约定一致的数据包格式才能正常收发数据的有关规范。它按位（bit）发送和接收字节的通信方式。因其通信参数如波特率、数据位、奇偶校验位和停止位必须预先约定，其应用范围有限。是一种基于串口的通信约定，定义了通信双方遵循的协议数据帧格式和其传输方式。在串口通信中，常用的协议包括RS-232、RS-422和RS-485。

    串口通信协议的作用主要是规定数据包内容、双方需要约定一致的数据包格式才能正常收发数据的有关规范。它定义了通信双方遵循的协议数据帧格式和其传输方式。此外，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。同时，串口通信使用的数据线少，在远距离通信中可以节约通信成本，但其传输速度比并行传输低。

    总的来说，串口通信协议是一种广泛使用的数字通信协议，它使得计算机与外部设备之间可以进行可靠地点对点连接。

（2）RS-232标准

    RS-232标准，也称为EIA RS-232，是由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统公司、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家于1970年共同制定的一种串行通信接口标准。

    RS-232标准定义了数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口的技术标准。它具有信号线少、灵活的波特率选择、采用负逻辑传送和传送距离较远等特点。

    在串行通信时，要求通信双方都采用一个标准接口，使不同的设备可以方便地连接起来进行通信。RS-232-C接口（又称EIARS-232-C）是目前最常用的一种串行通讯接口。

    该标准规定采用一个25个脚的DB-25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。后来IBM的PC机将RS232简化成了DB-9连接器，从而成为事实标准。而工业控制的RS-232口一般只使用RXD、TXD、GND三条线。

1.RS232电平与TTL电平的区别：

    1、电平范围和极性：RS232电平使用正负电压表示逻辑状态，通常为正电压表示逻辑0，负电压表示逻辑1。而TTL电平使用高低电压表示逻辑状态，通常为高电压（如+5V）表示逻辑1，低电压（如+0.8V）表示逻辑0。

    2、信号传输距离：信号传输距离：RS232电平的信号传输距离可以达到几百米，而TTL电平的信号传输距离通常只有几米。因此，在长距离通信时，RS232电平更为可靠。

2.USB/TTL转232工作原理

    USB/TTL转232的工作原理是将USB接口转换为物理串口，实现计算机USB接口到物理串口之间的转换。它通过USB总线供电，并使用USB转串口设备将传统的串口设备转换为即插即用的USB设备。
    当USB转串口设备插入计算机USB接口后，计算机操作系统会检测到设备的存在，并开始USB枚举过程。US