STM32串口通信(基础与实例)

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STM32串口通信

**是嵌入式系统开发中不可或缺的一部分，它允许STM32微控制器与其他设备（如电脑、其他微控制器或外设模块）进行数据交换。以下是对STM32串口通信的详细解析：

一、串口通信基础
通信接口：STM32提供了两种主要的串口通信接口——UART（通用异步收发器）和USART（通用同步/异步收发器）。UART是一种异步通信协议，而USART则支持同步和异步两种通信模式，具备更高的数据传输速率和更好的抗干扰能力。
通信方式：
*异步通信：不带时钟线，如UART和单总线，通信双方各自约定通信速率（波特率）。
*同步通信：需要时钟线的参与，如SPI和IIC通信接口，通信双方靠时钟线来约定通信速率。
传输方向：
*单工：只能向着一个方向传输数据。
*半双工：可以双向传输，但每次只能有一个传输方向。
*全双工：既可以双向传输，又可以同时有两个传输方向。
二、STM32串口通信接口
UART和USART：
*UART：异步通信协议，使用起始位、数据位、校验位和停止位来定义一个字符的传输格式。
*USART：同步/异步通信协议，支持全双工通信，具备更高的数据传输速率和更好的抗干扰能力。在STM32中，USART通常比UART具有更多的功能和更高的灵活性。
引脚连接：UART和USART的通信通常涉及两个引脚——TX（数据输出）和RX（数据输入）。两个设备之间的UART或USART连接需要将一个设备的TX引脚连接到另一个设备的RX引脚，同时连接GND引脚以共地。
三、串口通信参数
*波特率：表示每秒钟传输的bit数，是串口通信的速率。在STM32中，波特率可以通过配置相应的寄存器来实现，最高可达4.5Mbps。
*数据位：每个字符的数据长度，通常为8位或9位。在STM32中，数据位长度可以通过配置串口初始化结构体来设置。
*停止位：用于表示字符的结束，通常为1bit或2bit。停止位也可以在串口初始化时进行配置。
*校验位：用于检查数据传输的正确性，可以设置为无校验、奇校验或偶校验。校验位同样可以在串口初始化时进行配置。
四、串口通信编程
在STM32中进行串口通信编程时，通常会使用HAL库或标准外设库等提供的API函数来配置串口通信参数和发送/接收数据。以下是一个简化的编程流程：

*初始化串口通信参数：使用HAL库或标准外设库提供的函数配置串口通信参数，如波特率、数据位、停止位和校验位等。
*发送数据：使用发送函数将数据写入串口发送缓冲区，并等待数据发送完成。
*接收数据：使用接收函数从串口接收缓冲区读取数据，并判断接收缓冲区是否有数据可读。
*错误处理：在串口通信过程中，可能会出现各种错误情况，如发送超时、接收溢出等。在编程时，需要添加相应的错误处理代码以处理这些异常情况。
五、应用实例
STM32的串口通信广泛应用于各种嵌入式系统中，如数据采集、控制指令传输、设备间通信等。例如，可以使用STM32的串口通信接口与电脑进行通信，实现数据的上传和下载；也可以将STM32与其他微控制器或外设模块通过串口连接起来，实现数据的交互和控制。

综上所述，STM32的串口通信是一种功能强大、灵活多变的通信方式，在嵌入式系统开发中发挥着重要作用。掌握STM32串口通信的基础知识和编程实现方法对于深入学习嵌入式系统开发具有重要意义。

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实例：