STM32单片机与上位机通信技术选型：串口、USB、CAN总线，如何做出最佳选择

目录
1. STM32单片机与上位机通信基础**
2. 串口通信技术**

2.1 串口通信原理
2.2 串口通信协议
2.3 串口通信应用

代码示例：

3. USB通信技术**

3.1 USB通信原理
3.2 USB

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1. STM32单片机与上位机通信基础**
STM32单片机与上位机通信是嵌入式系统中常见且重要的任务。它允许单片机与外部设备（如计算机、智能手机或其他微控制器）交换数据。本章将介绍STM32单片机与上位机通信的基础知识，包括通信方式、协议和常见应用。
2. 串口通信技术**
2.1 串口通信原理
串口通信是一种最基本的通信方式，它通过一根或多根导线进行数据传输。在串口通信中，数据以串行方式传输，即一位一位地发送和接收。
串口通信的原理如下：

发送端：

将要发送的数据转换为串行比特流。
添加起始位和停止位。
通过串口发送比特流。

接收端：

接收串行比特流。
检测起始位和停止位。
将比特流转换为并行数据。

2.2 串口通信协议
串口通信协议定义了数据传输的规则，包括比特率、数据位、奇偶校验和停止位等参数。
常见的串口通信协议有：

**UART (通用异步收发器/传输器)：**最常见的串口通信协议，用于异步通信。
**USART (通用同步/异步收发器/传输器)：**支持同步和异步通信。
**RS-232：**一种工业标准的串口通信协议，用于长距离通信。

2.3 串口通信应用
串口通信广泛应用于各种领域，包括：

**嵌入式系统：**单片机、传感器和执行器之间的通信。
**工业自动化：**PLC、HMI 和其他工业设备之间的通信。
**医疗设备：**监视器、输液泵和呼吸机之间的通信。
**消费电子产品：**打印机、扫描仪和调制解调器之间的通信。

代码示例：
// 发送数据void uart_send(uint8_t data) { // 等待发送缓冲区为空 while (!(UART1->SR & UART_SR_TXE)) {} // 将数据写入发送缓冲区 UART1->DR = data;}// 接收数据uint8_t uart_receive() { // 等待接收缓冲区有数据 while (!(UART1->SR & UART_SR_RXNE)) {} // 从接收缓冲区读取数据 return UART1->DR;}登录后复制
逻辑分析：

uart_send() 函数将数据写入发送缓冲区，等待缓冲区为空，然后将数据写入发送缓冲区。
uart_receive() 函数等待接收缓冲区有数据，然后从接收缓冲区读取数据。

参数说明：

data：要发送或接收的字节数据。

3. USB通信技术**
3.1 USB通信原理
USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）是一种串行通信技术，用于连接计算机和其他设备，例如打印机、扫描仪和外部存储设备。USB通信基于主从模型，其中计算机充当主机，而其他设备充当从机。
USB通信使用四线电缆：两条用于数据传输（D+和D-），两条用于电源（Vbus和GND）。数据以差分信号形式传输，这意味着数据线上的电压差表示二进制值。
USB通信协议定义了三种数据传输类型：

**控制传输：**用于初始化设备和配置通信参数。
**批量传输：**用于大数据块的传输，具有较低的延迟和较高的带宽。
**中断传输：**用于传输少量数据，具有较高的优先级和较低的带宽。

3.2 USB