畅通STM32单片机串口通信：数据传输的可靠通道

# 1. STM32串口通信概述**

STM32单片机具有丰富的串口通信外设，为数据传输提供了可靠的通道。串口通信是一种异步通信方式，通过发送和接收串行数据位来实现数据交换。串口通信具有以下特点：

- **简单易用：**串口通信只需要两条信号线（发送和接收），硬件实现简单。
- **低成本：**串口通信外设成本低廉，广泛应用于各种电子设备中。
- **可靠性高：**串口通信采用校验机制，可以保证数据的可靠传输。

# 2. 串口通信理论基础

### 2.1 串口通信原理

串口通信是一种异步串行通信方式，它将数据以一位一位的方式在发送端和接收端之间传输。数据传输过程主要涉及以下几个步骤：

- **起始位：**发送端发送一个起始位（0），表示数据传输的开始。
- **数据位：**发送端发送数据位，每个数据位代表一个二进制位（0或1）。数据位数量通常为8位，但也可以配置为5位、6位或7位。
- **奇偶校验位：**为了提高数据传输的可靠性，可以添加一个奇偶校验位。奇偶校验位是一个二进制位，其值为0或1，用于确保数据位中1的个数为奇数或偶数。
- **停止位：**发送端发送一个或多个停止位（1），表示数据传输的结束。

### 2.2 串口通信协议

串口通信协议定义了数据传输过程中的各种参数，包括：

- **波特率：**数据传输速率，单位为比特/秒（bps）。
- **数据位：**数据位数量，通常为8位。
- **奇偶校验：**奇偶校验方式，可以是无校验、奇校验或偶校验。
- **停止位：**停止位数量，通常为1或2位。

### 2.3 串口通信硬件接口

STM32单片机提供了多个串口通信接口，称为USART（通用同步/异步收发器）。USART模块支持以下硬件功能：

- **发送缓冲区：**存储要发送的数据。
- **接收缓冲区：**存储接收到的数据。
- **波特率发生器：**生成串口通信所需的波特率。
- **奇偶校验发生器/校验器：**生成奇偶校验位或校验接收到的数据。
- **数据位长度配置：**配置数据位数量。
- **停止位长度配置：**配置停止位数量。

**代码块：**

// 配置串口USART1
RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_USART1EN; // 使能USART1时钟

USART1->BRR = 0x0683; // 设置波特率为115200bps
USART1->CR1 |= USART_CR1_TE | USART_CR1_RE; // 使能发送器和接收器
USART1->CR2 |= USART_CR2_STOP1; // 设置1个停止位

**逻辑分析：**

* RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_USART1EN;：使能USART1时钟，以便模块可以正常工作。
* USART1->BRR = 0x0683;：设置波特率为115200bps。0x0683是根据公式计算得出的，公式为：BRR = (APB2_CLK / 波特率) - 1。
* USART1->CR1 |= USART_CR1_TE | USART_CR1_RE;：使能发送器（TE）和接收器（RE），以便可以发送和接收数据。
* USART1->CR2 |= USART_CR2_STOP1;：设置1个停止位。

# 3. STM32串口通信编程

### 3.1 串口初始化与配置

STM32串口通信编程的第一步是初始化和配置串口外设。这涉及设置波特率、数据格式和中断。

**代码块 1：串口初始化**

// 初始化串口1
RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_USART1EN; // 使能串口1时钟
USART1->BRR = 0x341; // 设置波特率为9600
USART1->CR1 |= USART_CR1_TE | USART_CR1_RE; // 使能发送器和接收器
USART1->CR1 |= USART_CR1_RXNEIE; // 使能接收中断

**逻辑分析：**

* RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_USART1EN;：使能串口1时钟。
* USART1->BRR = 0x341;：设置波特率为9600。
* USART1->CR1 |= USART_CR1_TE | USART_CR1_RE;：使能发送器和接收器。
* USART1->CR1 |= USART_CR1_RXNEIE;：使能接收中断。

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