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STM32串口通讯的工作原理是什么？

815 STM32

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 STM32串口通讯的工作原理是什么？ 0
2021-12-6 06:32:04　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 50 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 44 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 42 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 41 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 40 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 37 个回答。邀请回答 werywer 该类别下有 35 个回答。邀请回答 h1654155957.9520 该类别下有 35 个回答。邀请回答 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 35 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 34 个回答。邀请回答凤毛麟角该类别下有 34 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 34 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 34 个回答。邀请回答刘洋该类别下有 33 个回答。邀请回答 meihuacg 该类别下有 33 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 33 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 33 个回答。邀请回答 h1654155275.6678 该类别下有 32 个回答。邀请回答河南顺之航该类别下有 32 个回答。邀请回答举报靓仔峰相关推荐 • 请问一下STM32串口通讯该怎样去应用呢 635 • STM32串口多机通讯出现异常的原因？怎么解决？ 1503 • 如何去实现STM32串口通讯的操作过程呢 1282 • 什么是STM32串口通讯协议？ 1458 • STM32串口通讯常见的问题有哪些？如何解决？ 1371 • 如何解决stm32f103串口通讯乱码问题？ 1351 • 请问STM32串口通讯如何发送hello windows？ 691 • 用esp32的串口和Stm32F407串口通讯，通过TJA转CAN，结果esp32串口读的数据都是自己发的，怎么回事？ 223 • 请问STM32串口基础通讯函数如何配置？ 424 • stm32串口通讯怎样才能实现输入和输出一样呢？ 3993 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 STM32芯片具有多个USART外设用于串口通讯，USART（通用同步异步收发器）能够灵活地与外部设备进行全双工通讯。USART的全称“通用同步异步收发器”，也就是说他可以同步通信也可以异步通信。但是我们实现串口打印调试信息到电脑，其实只用到了他的异步通信的功能。 USART除了有串口功能，它满足外部设备对工业标准NRZ 异步串行数据格式的要求，并且使用了小数波特率发生器提供了多种波特率，使得它的应用更加广泛。它还支持同步单向通信和半双工单线通信；还支持 LIN（局域互连网络）、智能卡协议与 IrDA（红外线数据协会） SIR ENDEC 规范，以及调制解调器操作 (CTS/RTS)。而且，它还支持多处理器通信。所以说USART还是很强悍的，我们不可能一一讲解这些功能，其他功能还有待大家一起去研究。具体这些功能的详细介绍可查看《STM32F4xx中文参考手册》26章通用同步异步收发器（USART）。 USART框图分析此图我们可以分为四部分讲解分为引脚讲解、波特率发生器、USART控制单元、数据交换相关寄存器。 1.USART功能引脚 Tx:发送数据输出引脚 Rx：接收数据输入引脚 SW_Rx:数据接收引脚，只用于单线和智能卡模式，属于内部引脚，没有具体外部引脚。 nRST：请求以发送(Request To Send)， n 表示低电平有效。如果使能 RTS 流控制，当USART 接收器准备好接收新数据时就会将 nRTS 变成低电平；当接收寄存器已满时，nRTS 将被设置为高电平。该引脚只适用于硬件流控制。 nCTS：清除以发送(Clear To Send)， n 表示低电平有效。如果使能 CTS 流控制，发送器在发送下一帧数据之前会检测 nCTS 引脚，如果为低电平，表示可以发送数据，如果为高电平则在发送完当前数据帧之后停止发送。该引脚只适用于硬件流控制。 SCLK：发送器时钟输出引脚。这个引脚仅适用于同步模式。 STM32F411CCU6一共有3个USART,USART1和USART6时钟来源与APB2总线时钟，其最大频率为100MHz, USART2来源于APB1总线时钟，其最大频率为50MHz。也就意味着他们的最大通讯速率也是不同的。 2.USART波特率发生器看USART内部框图2部分，USART的发送器速率控制与接收器速率控制共用一个波特率寄存器（USART_BRR），波特率寄存器里存放的是时钟分频值它一共16位，分为整数部分DIV_Mantissa[16:5]和小数部分DIV_Fraction[4:0]两部分。 USART通信所需波特率是对相应总线时钟分频然后一系列计算所得到的。USART波特率计算公式如下：波特率计算公式 fck:系统总线时钟。USART1和USART6在APB2总线下，USART2在APB1总线下 0VER8:是由USART_CR1的第15位设置。O:16倍过采样；1:8倍过采样 USARTDIV:波特率分频系数，USART_BRR配置得到。USARTDIV的计算公式 *USARTDIV = DIV_Mantissa + (DIV_Fraction/8 (2-OVER8)) 以下例题：** 1.知USARTDIV（10进制）算出USART_BRR（16进制）的值例如：如果OVER8=0, USARTDIV=25.62,求USART_BRR? DIV_Fraction = 160.62 = 9.92 约等于10 = 0xA; DIV_Mantissa = 25 = 0x19; 则USART_BRR = 0x19A; 2.知USART_BRR（16进制）算出USARTDIV（10进制）的值例如：如果OVER8=0, USART_BRR=0x1BC,求USARTDIV? DIV_Mantissa = 0x1B = 27; DIV_Fraction = 12/16 = 0.75; 则USARTDIV = 27.75; 3.USART波特率计算* 例如：USART1通信的波特率位115200，0VER8=0，fck = 100Mhz,求USARTDIV？解得USARTDIV = 54.253472，可根据上面公式算出DIV_Mantissa = 0x36, DIV_Fraction = 0x4,那么USART_BRR = 0x364 在计算 DIV_Fraction 时经常出现小数情况，经过我们取舍得到整数，这样会导致最终输出的波特率较目标值略有偏差。下面我们从 USART_BRR 的值为 0x364 开始计算得出实际输出的波特率大小。由 USART_BRR 的值为 0x364，可得 DIV_Fraction=4， DIV_Mantissa=54，所以USARTDIV=54+4/16 =54.25，所以实际波特率为： 115207；这个值跟我们的目标波特率误差为 0.03%，这么小的误差在正常通信的允许范围内。 0VER8=1时，8 倍过采样时计算情况原理是一样的。此部分内容不必全部搞懂，波特率具体计算在库函数中都已完成，不用我们一一计算。 4.USART控制单元看USART内部框图3部分，是整个USART外设的控制单元，包括发送控制器、唤醒单元、接收控制器，我们通过配置寄存器相应位来设置这些控制器的工作模式，USART的配置寄存器一共有三个我们在这里不一一讲解，我们看这个框图只需理解USART的大致工作过程即可，具体寄存器的配置我们直接调用库函数即可配置，无需我们一位一位的手动配置，如想仔细了解各寄存器的位详细意义，可参考《STM32f4xx中文参考手册》和《RM0383_STM32F411CCU6_Reference manual》。发送控制器：工作在发送模式，它将按照程序设置的波特率、帧格式将CPU的数据或者DMA总线上的数据一位一位送到Tx引脚。接收控制器：工作在接收模式，它将按照程序设置的波特率、帧格式将数据从Rx引脚一位一位的接收外部发来的数据并上传给CPU或者DMA。 5.USART数据寄存器和移位寄存器看USART内部框图4部分，此部分是USART外设外部与内部总线和DMA联系的接口，4部分一共四个寄存器，发送模式用的“发送数据寄存器（TDR）”和“发送移位寄存器”，接收模式用的“接收数据寄存器（RDR）”和“接收移位寄存器”。其实TDR和RDR都属于数据寄存器（USART_DR）具体寄存机介绍看《STM32F4xx中文参考手册》。我们用的时候可以当成两个用。 USART发送过程：内部总线有数据需要发送时，首先要使能发送即USART_CR1的TE位置1；接着内部总线的数据的一个字节写入“发送数据寄存器（TDR）”；（该操作将清零TXE位也就是发送数据寄存器非空，数据其他数据不可以写入）紧接着“发送数据寄存器（TDR）”中的数据一次性复制进入“发送移位寄存器”；（将TXE位置既发送数据寄存器为空，后续数据可以接着写入） “发送移位寄存器”将刚才“发送数据寄存器（TDR）”复制得数据一位一位的送到Tx引脚循环执行上面的操作，直到总线将最后一个数据写入“发送数据寄存器（TDR）”后，等待TC=1。这表明最后一帧的传送已完成。 USART接收过程： Rx引脚有数据输入时，首先要使能接收即USART_CR1的RE位置1；然后Rx引脚移入数据的最低有效位，到“接收移位寄存器”；当“接收移位寄存器”8位满时，将数据一次性写入“接收数据寄存器（RDR）”;(该操作将RXNE置1既接收数据寄存器非空，总线可读取) 总线发现RXNE=1时立即读取数据并将RXNE置零（注意接收期间每接收一个字节RXNE都置1）循环执行上面操作，直到Rx引脚将最后一字节数据传送入“接收数据寄存器（RDR）”后，等待总线读取完成。

2021-12-6 13:56:22 评论举报余少华