嵌入式系统设计(ST32)第5讲讲述.pptx

第5讲USART;STM32通用同步/异步收发器;5.1 串行通信相关概念;同步和异步通信方式; 异步串行通信是指发送端和接受端在相同的波特率下不需要严格地同步，允许有相对的时间时延，即收、发两端的频率偏差在10％以内，就能保证正确实现通信。

异步通信在不发送数据时，数据信号线上总是呈现高电平状态，称为空闲状态（又称MARK状态）。当有数据发送时，信号线变成低电平，并持续一位的时间，用于表示发送字符的开始，该位称为起始位（也称SPACE状态）。

起始位之后，在信号线上依次出现待发送的每一位字符数据，并且按照先低位后高位的顺序逐位发送。待发送的每个字符的位数可以在5、6、7或8位之间选择。数据位的后面可以加上一位奇偶校验位，也可以不加，由编程指定。最后传送的是停止位（高电平），一般选择1位、1.5位或2位。;数据传送方式;波特率;PC机串口通信流控制;硬件流控制;RS-232-C;5.2 USART简介;USART模式配置。（X=支持，NA=不支持）

（STM32F103内置3个USART和2个UART）;STM32的USART主要特性;USART功能概述：;5.3STM32的通用串口结构; 任何USART双向通信至少需要两个脚：接收数据输入(RX)和发送数据输出(TX)。

RX：接收数据串行输入端。通过采样技术来区别数

据和噪音，从而恢复数据。

TX：发送数据输出端。当发送器被禁止时，输出引

脚恢复到它的I/O端口配置。当发送器被激活，并且不发送数据时，TX引脚处于高电平。在单线和智能卡模式里，此I/O口被同时用于数据的发送和接收。;端口重映射;重映射步骤为:;起始位侦测：在USART中，如果辨认出一个特殊的采样序列，那么就认为侦测到一个起始位。该序列为：1110X0X0X0000;接收器起始位侦测;5.4 USART寄存器描述;; 溢出错误：如果RXNE还没有被复位，又接收到一个字符，则发生溢出错误。数据只有当RXNE位被清零后才能从移位寄存器转移到RDR寄存器。

噪音错误：使用过采样技术(同步模式除外)，通过区别有效输入数据和噪音来进行数据恢复。

帧错误：由于没有同步上或大量噪音的原因，停止位没有在预期的时间上接和收识别出来。;噪音错误;当在接收帧中检测到噪音时：

在RXNE位的上升沿设置NE标志。

无效??据从移位寄存器传送到USART_DR寄存器。; RXNE：读数据寄存器非空(Readdataregisternotempty)。当RDR移位寄存器中的数据被转移到USART_DR寄存器中，该位被硬件置位。如果USART_CR1寄存器中的RXNEIE为1，则产生中断。对USART_DR的读操作可以将该位清零。RXNE位也可以通过写入0来清除，只有在多缓存通讯中才推荐这种清除程序。

0：数据没有收到；1：收到数据，可以读出。

TC：发送完成(Transmissioncomplete)。

当包含有数据的一帧发送完成后，并且TXE=1时，由硬件将该位置’1’。如果USART_CR1中的TCIE为1，则产生中断。由软件序列清除该位

(先读USART_SR，然后写入USART_DR)。TC位也可以通过写入’0’来清除，只有在多缓存通讯中才推荐这种清除程序。

0：发送还未完成；1：发送完成。;;;分数波特率的产生：;如何从USART_BRR寄存器值得到USARTDIV？;例3：要求USARTDIV=50.99

就有，DIV_Fraction=16*0.99=15.84最接近的整数是，

16=0x10=DIV_frac[3:0]溢出=进位必须加到整数部分DIV_Mantissa=mantissa(50.990+进位)=51=0x33

于是，USART_BRR=0x330，USARTDIV=51;设置波特率时的误差计算;控制寄存器1(USART_CR1);字长设置;控制寄存器2(USART_CR2);停止位的设置;保护时间和预分频寄存器(USART_GTPR);5.5 库函数;5.5.1USART寄存器结构;5.5.2 USART库函数;串口常用函数：;;;USART_InitTypeDef structure;串口1配置举例;USART_WordLength

USART_WordLength_8b：8位数据USART_WordLength_9b：9位数据

USART_StopBits

USART_StopBits_1：在帧结尾传输1个停止位USART_StopBits_0.5：在帧结尾传输0.5个停止位USART_StopBits_2：在帧结尾传输2个停止位USART_StopBits_1.5：在帧结尾传输1