串口（基礎(chǔ)收發(fā)）[size=15.0000pt]一、串口簡介在嵌入式開發(fā)領(lǐng)域講的串口通常指的是UART，UART即為通用異步收發(fā)傳輸器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)。是一種通用串行數(shù)據(jù)總線，用于異步通信。該總線雙向通信，可以實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸和接收。 UART常常用于兩個單片機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，如下圖所示。 其通信過程如下圖所示。 STM32F103提供了3路串口，支持同步單線通信和半雙工單線通信、支持LIN、支持調(diào)制解調(diào)器操作、智能卡協(xié)議和IrDA SIR ENDEC規(guī)范、具有DMA等�？膳渲脼榇诘囊_是有限制的，所以在設(shè)計(jì)硬件電路時需要注意哪些引腳可以配置為串口引腳，如下表所示。 串口管腳映射
二、UART串口通訊協(xié)議串口通訊過程中一幀數(shù)據(jù)包含了起始位、數(shù)據(jù)位、停止位以及可有可無的奇偶校驗(yàn)位，除了需要知道這些概念外，還需要理解波特率的概念。 （1）起始位，當(dāng)未有數(shù)據(jù)發(fā)送時，數(shù)據(jù)線處于邏輯“1”狀態(tài)；先發(fā)出一個邏輯“0”信號，表示開始傳輸字符； （2）數(shù)據(jù)位，緊接著起始位之后的8個數(shù)據(jù)。從最低位開始傳送； （3）奇偶校驗(yàn)位，一般不用； （4）停止位，一般為1位（也可以是1.5位或者2位），為高電平。作為結(jié)束的標(biāo)志； （5）波特率，波特率表示每秒鐘傳送的碼元符號的個數(shù)，是衡量數(shù)據(jù)傳送速率的指標(biāo)。 如下圖所示，為一幀串口數(shù)據(jù)的幀組成。 三、UART串口寄存器STM32F103與串口相關(guān)的寄存器眾多，這里只講解重要的幾個寄存器。 （1）USART_SR：狀態(tài)寄存器，如下圖所示： 需要了解的位有：TXE：發(fā)送寄存器為空；TC：發(fā)送完成；RXNE:讀取數(shù)據(jù)寄存器不為空；ORE：上溢錯誤；FE:幀錯誤；PE:奇偶校驗(yàn)錯誤。 （2）USART_DR：該寄存器只有低8位有效，而且具有讀寫操作，有關(guān)該寄存器中的數(shù)據(jù)是要發(fā)送的數(shù)據(jù)還是接受到的數(shù)據(jù)取決于執(zhí)行的操作是“讀取”還是“寫入”。 如下圖所示： （3）USART_BRR：波特率寄存器，用于設(shè)置串口通訊的波特率，如下圖所示： 其中在寄存器中會設(shè)定相應(yīng)的值，DIV_Mantissa[11:0]用來設(shè)定分頻系數(shù)的整數(shù)部分，DIV_Fraction[3,0]用來設(shè)定分頻系數(shù)的小數(shù)部分。 串口的波特率計(jì)算公式如下： 這里的fPCLKx(x=1、2)是給外設(shè)的時鐘(PCLK1用于USART2、3、4、5，PCLK2用于USART1，這里STM32F103CBT6沒有的串口就不講解)。USARTDIV是一個無符號的浮點(diǎn)數(shù)。假設(shè)串口波特率為115200，使用的是串口1，串口的時鐘為PCLK2的時鐘（即APB2總線的時鐘）為72MHz，如下圖所示。 根據(jù)公式可得: USARTDIV=72000000/(115200*16)=39.0625 所以小數(shù)部分DIV_Fraction=0.0625*16=1=0x01。 整數(shù)部分DIV_Mantissa=39=0x27。
四、串口基礎(chǔ)收發(fā)實(shí)驗(yàn)串口收發(fā)實(shí)驗(yàn)使用STM32的串口1即UART1，通過串口模塊連接電腦，使用串口調(diào)試助手來進(jìn)行通信，STM32收到數(shù)據(jù)后把收到的數(shù)據(jù)在發(fā)回電腦。串口引腳如下圖所示 兩個串口引腳分別與PA9與PA10引腳相連，那么我們就對PA9與PA10引腳以及串口模塊進(jìn)行配置，配置代碼（通過調(diào)用官方庫）。 代碼編寫的思路如下： 編程思路 1 | | 1、定義結(jié)構(gòu)體； 2、使能時鐘； 3、填充結(jié)構(gòu)體； 4、裝載結(jié)構(gòu)體。 | | | 1、定義結(jié)構(gòu)體； 2、使能時鐘； 3、填充結(jié)構(gòu)體； 4、裝載結(jié)構(gòu)體 5、開啟中斷； 6、使能串口。 | | | 1、定義結(jié)構(gòu)體； 2、填充結(jié)構(gòu)體； 3、裝載結(jié)構(gòu)體。 | | | |
串口初始化代碼如下： 串口中斷函數(shù)代碼如下： 設(shè)置串口1的波特率為115200，代碼如下： 保存、編譯、下載代碼，把飛控上的USART1上接的視覺模塊先拔下來，然后接上USB轉(zhuǎn)串口模塊，如下圖所示： 然后在把USB轉(zhuǎn)串模塊插到電腦的USB口，打開電腦端的串口調(diào)試助手，找到對應(yīng)的COM口（前提是安裝了USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動），設(shè)置波特率為115200，打開，在串口調(diào)試助手的輸入框內(nèi)輸入“www點(diǎn)fengke點(diǎn)club”，點(diǎn)發(fā)送，然后可以看到串口調(diào)試助手收到來自STM32的回發(fā)信息，也是“www點(diǎn)fengke點(diǎn)club”，如下圖所示。
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2.飛控開發(fā)基礎(chǔ)-【3】串口（基礎(chǔ)收發(fā)）.pdf
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2020-3-26 17:21 上傳
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