1、串口通信簡(jiǎn)介

通信接口的兩種方式：

并行通信
-傳輸原理：數(shù)據(jù)各個(gè)位同時(shí)傳輸棒动。
-優(yōu)點(diǎn)：速度快
-缺點(diǎn)：占用引腳資源多

串行通信
-傳輸原理：數(shù)據(jù)按位順序傳輸宾添。
-優(yōu)點(diǎn)：占用引腳資源少
-缺點(diǎn)：速度相對(duì)較慢

目前使用最多的還是串行通信柜裸，即便速度相對(duì)較慢粱锐，所以下面都是講解串行通信。

①串口通信分類：

串口通信按照數(shù)據(jù)傳送方向铐然，分為：

在這里插入圖片描述

（1）單工：數(shù)據(jù)傳輸只支持?jǐn)?shù)據(jù)在一個(gè)方向上傳輸
（2）半雙工：允許數(shù)據(jù)在兩個(gè)方向上傳輸搀暑，但是跨琳，在某一時(shí)刻，只允許數(shù)據(jù)在一個(gè)方向上傳輸脉让，它實(shí)際上是一種切換方向的單工通信
（3）全雙工：允許數(shù)據(jù)同時(shí)在兩個(gè)方向上傳輸溅潜，因此，全雙工通信是兩個(gè)單工通信方式的結(jié)合滚澜，它要求發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備都有獨(dú)立的接收和發(fā)送能力

②STM32的串行通信的方式

同步通信：帶時(shí)鐘同步信號(hào)傳輸博秫。
異步通信：不帶時(shí)鐘同步信號(hào)眶掌。

在這里插入圖片描述

注意：一般所說的串口是USART（通用同步異步收發(fā)器），同步異步都支持的即寒。STM32F10x系列芯片召噩，包含3個(gè)USART和2個(gè)UART

2、STM32的串口通信原理

串口通信是單片機(jī)最基本的功能凹嘲，很多傳感器模塊與單片機(jī)的連接都會(huì)用到串口功能构韵。串口通信趋艘，顧名思義就是將一整條的內(nèi)容凶朗，切成一“串”個(gè)體來發(fā)送或接收。發(fā)送的核心思想是：將字符串中的一個(gè)字符寫到一個(gè)寄存器中（此寄存器只能存一個(gè)字符）,寫入后會(huì)自動(dòng)通過串口發(fā)送搓萧，發(fā)送結(jié)束再寫入下一個(gè)字符宛畦。接收時(shí)會(huì)直接裝入單片機(jī)緩沖區(qū)的一個(gè)字符型數(shù)組中，由程序依次讀這個(gè)數(shù)組货矮。

在這里插入圖片描述

上圖是串口數(shù)據(jù)發(fā)送接收的過程做一個(gè)簡(jiǎn)單的圖示斯够。收發(fā)控制器根據(jù)寄存器配置，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)移部分的移位寄存器進(jìn)行控制抓督。當(dāng)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)束亏，內(nèi)核或DMA外設(shè)把數(shù)據(jù)從內(nèi)存（變量）寫入到發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器TDR后，發(fā)送控制器將自動(dòng)把數(shù)據(jù)從TDR加載到發(fā)送移位寄存器定铜，然后通過串口線TX,把數(shù)據(jù)一位一位地發(fā)送出去怕敬，在數(shù)據(jù)從TDR轉(zhuǎn)移到移位寄存器時(shí)，會(huì)產(chǎn)生發(fā)送寄存器TDR已空事件TXE,當(dāng)數(shù)據(jù)從移位寄存器全部發(fā)送出去時(shí)畸陡，會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)發(fā)送完成事件TC,這些事件可以在狀態(tài)寄存器中查詢到虽填。而接收數(shù)據(jù)則是一個(gè)逆過程，數(shù)據(jù)從串口線RX一位一位地輸入到接收移位寄存器牲览，然后自動(dòng)地轉(zhuǎn)移到接收數(shù)據(jù)寄存器RDR,最后用內(nèi)核指令或DMA讀取到內(nèi)存（變量）中恶守。發(fā)送完畢或者接收完畢都會(huì)有相應(yīng)的狀態(tài)或者事件跛蛋，我們寫代碼時(shí)就可以通過這些事件來判斷是否接收或者發(fā)送完畢痊硕，然后做出下一步岔绸。

3、常用的串口相關(guān)寄存器

①USART_SR狀態(tài)寄存器
這個(gè)寄存器用到了10個(gè)位盒揉，也就代表有10中狀態(tài)標(biāo)志，每個(gè)標(biāo)志都可以作為中斷的標(biāo)志位羡洛，庫函數(shù)的定義如下：

#define USART_IT_PE             ((uint16_t)0x0028)
#define USART_IT_TXE            ((uint16_t)0x0727)
#define USART_IT_TC             ((uint16_t)0x0626)
#define USART_IT_RXNE           ((uint16_t)0x0525)
#define USART_IT_IDLE           ((uint16_t)0x0424)
#define USART_IT_LBD            ((uint16_t)0x0846)
#define USART_IT_CTS            ((uint16_t)0x096A)
#define USART_IT_ORE            ((uint16_t)0x0360)
#define USART_IT_NE             ((uint16_t)0x0260)
#define USART_IT_FE             ((uint16_t)0x0160)

在這里插入圖片描述

在這里插入圖片描述

②USART_DR數(shù)據(jù)寄存器
發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器是TDR欲侮，接收數(shù)據(jù)寄存器是RDR肋联，都只用了前8位橄仍，發(fā)送和接收用到以下兩個(gè)函數(shù)：

void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data);
uint16_t USART_ReceiveData(USART_TypeDef* USARTx);

在這里插入圖片描述

4、串口配置的一般步驟

1. 串口時(shí)鐘使能虑粥，GPIO時(shí)鐘使能:RCC_APB2PeriphClockCmd();

2. GPIO端口模式設(shè)置:GPIO_Init(); 模式設(shè)置為GPIO_Mode_AF_PP

3. 串口參數(shù)初始化：USART_Init();

4. 開啟中斷并且初始化NVIC（如果需要開啟中斷才需要這個(gè)步驟）
   NVIC_Init();
   USART_ITConfig();

5. 使能串口:USART_Cmd();

6. 編寫中斷處理函數(shù)：USARTx_IRQHandler();

7. 串口數(shù)據(jù)收發(fā)：
   void USART_SendData();//發(fā)送數(shù)據(jù)到串口宪哩，DR
   uint16_t USART_ReceiveData();//接受數(shù)據(jù)，從DR讀取接受到的數(shù)據(jù)

8. 串口傳輸狀態(tài)獲扔住：
   FlagStatus USART_GetFlagStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_FLAG);
   void USART_ClearITPendingBit(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT);

歡迎關(guān)注我的公眾號(hào)：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)猿
我可以幫你免費(fèi)下載csdn積分資料Ｂ掎腹躁！