usart和uart的通信原理「建议收藏」

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usart和uart的通信原理

一、通信接口介绍
1、处理器与外部设备通信的两种方式：
并行通信：数据各个位同时传输。（速度快，占用引脚资源多）
串行通信：数据按位顺序传输（一位一位传输）。（占用引脚资源少，速度相对较慢）
2、串行通信三种传送方式
单工：数据传输只支持数据在一个方向上传输
半双工：允许数据在两个方向上传输，但是，在某一时刻，只允许数据在一个方向上传输，它实际上是一种切换方向的单工通信；
全双工：允许数据同时在两个方向上传输，因此，全双工通信是两个单工通信方式的结合，它要求发送设备和接收设备都有独立的接收和发送能力。
3、串行通信的通信方式
同步通信：带时钟同步信号传输。（-SPI，IIC通信接口）
异步通信：不带时钟同步信号。（-UART(通用异步收发器),单总线）

二、串口的概念：
1、串口是我们的大多数微控制单元(MCU)都具有的基本的外部接口，一般串口最基本的功能就是调试，又能做数据通信的接口（数据量要小一些）。
数据从A到B只能通过1根线，有
uart:通用异步收发器
usart:通用同步异步收发器
2、uart和usart的异同
USART在异步通信的时候，它与UART没有什么区别，但是用在同步通信的时候，区别就很明显了：同步通信需要时钟来触发数据传输，也就是说USART相对UART的区别之一就是能提供主动时钟。如stm32的USART可以提供时钟支持ISO7816的智能卡接口。一般而言，单片机中，名称为UART的接口一般只能用于异步串行通讯，而名称为USART的接口既可以用于同步串行通讯，也能用于异步串行通讯。USART1的时钟：PCLK2（高速）；USART2、USART3、UART4的时钟：PCLK1（低速）。

三、串口电平标准及引脚连接方法:
1、电平标准
TTL是常见的模块的通讯电平标准：串口wifi、串口蓝牙（4针接口：VCC、GND、TXD、RXD）
232一般是数据通讯接口：台式电脑的主机背后的九针接口
2、连接方法
RXD:数据输入引脚。数据接受。
TXD:数据发送引脚。数据发送。

四、STM32串口通信过程
数据接收和发送过程：

usart（uart）工作原理图

五、STM32串口异步通信需要定义的参数
起始位
数据位（8位或者9位） 9位是带奇偶校验位
奇偶校验位（第9位） ：
奇检验就是保证8位数据位中1的个数为奇数个，如果1是基数个则检验位就为0，反之为1；
偶检验就是保证8位数据位中1的个数为偶数个，如果1是偶数个则检验位就为0，反之为1；
停止位（1,15,2位）
波特率设置

六、UART配置过程
1、串口时钟和GPIO时钟使能
串口时钟使能： RCC_APBxPeriphClockCmd();
GPIO时钟使能：RCC_AHB1PeriphClockCmd();
2、设置引脚复用器映射:
GPIO_PinAFConfig();
3、串口参数初始化（GPIO配置）（五大参数）
GPIO_Init();//初始化
4、串口参数初始化（六大参数）
USART_Init(); //初始化串口
5.使能串口
USART_Cmd();
6.开启中断（如果需要开启中断才需要这个步骤）
设置中断进入的条件：接收数据缓冲区有数据的时候就会进入中断
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE,ENABLE);
7.配置NVIC中断，中断优先级（四大参数）
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
8、编写中断处理函数：USARTx_IRQHandler();

串口数据收发：
void USART_SendData();//发送数据到串口，DR
uint16_t USART_ReceiveData();//接受数据，从DR读取接受到的数据
串口传输状态获取：
FlagStatusUSART_GetFlagStatus();
void USART_ClearITPendingBit();