3. STM32_串口

数据通信的基础概念

什么是串行/并行通信：

串行通信就是数据逐位按顺序依次传输

并行通信就是数据各位通过多条线同时传输。

什么是单工/半双工/全双工通信：

单工通信：数据只能沿一个方向传输

半双工通信：数据可以沿两个方向传输，但需要分时进行

全双工通信：数据可以同时进行双向传输

什么是同步/异步通信：

同步通信：共用同一时钟信号，有时钟线。

异步通信：没有时钟信号，通过在数据信号中加入起始位和停止位等一些同步信号。没有时钟线

什么是比特率/波特率：

比特率：每秒钟传送的比特数，单位bit/s

波特率：每秒钟传送的码元数，单位Baud

比特率 = 波特率 * log2 M ，M表示每个码元承载的信息量。二进制系统中，波特率数值上等于比特率

串口

什么是串口：

串口就是串行通信接口，指的是按位发送和接收的接口，发送顺序是低位先发。

什么是USART/UART：

USART是通用同步异步收发器，UART是通用异步收发器。通常只使用异步通信功能。

1、收发流程

串口接收的流程：

外部设备通过RXD引脚将数据串行的传入到接收移位寄存器中，之后数据传给RDR，再由RDR传给DR。最终CPU通过读取DR的数据，从而获取到串口接收的数据。 

串口发送的流程： 

CPU向DR写入数据，之后数据传给TDR，再传给发送移位寄存器。最终发送移位寄存器将数据以串行方式通过TXD引脚发送出去，从而实现串口发送数据。 

USART串口收发框图：

2、设置波特率

 设置波特率的框图：

波特率与寄存器的关系：

baud：波特率

fck：串口的时钟，挂载的总线需要查看手册。在F1中USART1的时钟总线是PCLK2，其他串口是PCLK1。 

假设我们需要的USART1的参数是baud = 115200，PCLK2 = 72MHz。则USARTDIV = 39.0625

通过BRR寄存器配置USARTDIV：

USART_BRR寄存器的各位含义如下：

根据上述要配置的USARTDIV = 39.0625可知，整数部分是39，直接转为二进制写入BRR即可，[15:4] = 0010 0111(39)

小数部分是0.0625，需要先套用如下公式，再转为二进制写入BRR：

最终小数部分计算值 = 0.0625 * 16 = 1。所以[3:0] = 0001(1)

代码实现波特率配置：

uint16_t mantissa; 
uint16_t fraction; 
mantissa=39; 
fraction=0.0625*16+0.5=0x01;      /* USARTDIV = DIV_Mantissa + (DIV_Fraction/16) */
USART1->BRR = (mantissa << 4) + fraction;