单片机C语言程序设计中的串口通信：与外界无缝交互，拓展应用场景

# 1. 串口通信基础**

串口通信是一种异步串行数据传输协议，广泛应用于单片机与外部设备的通信。它通过一对传输线（TXD和RXD）进行单向数据传输，数据以位为单位逐个发送和接收。

串口通信的关键参数包括波特率、数据位、停止位和校验位。波特率决定数据传输速度，数据位表示每个字符的位数，停止位表示传输结束的位数，校验位用于检测数据传输错误。

# 2. 串口通信编程技巧

### 2.1 串口初始化与配置

**初始化流程：**

void USART_Init(void) {
  // 配置波特率
  USART_SetBaudRate(USARTx, BAUDRATE);

  // 配置数据位、停止位、校验位
  USART_SetFormat(USARTx, DATA_BITS, STOP_BITS, PARITY);

  // 配置流控制
  USART_SetFlowControl(USARTx, FLOW_CONTROL);

  // 使能串口
  USART_Enable(USARTx);
}

**参数说明：**

* `USARTx`：串口外设基地址
* `BAUDRATE`：波特率
* `DATA_BITS`：数据位（5-8）
* `STOP_BITS`：停止位（1-2）
* `PARITY`：校验位（无校验、奇校验、偶校验）
* `FLOW_CONTROL`：流控制（无流控制、硬件流控制、软件流控制）

**逻辑分析：**

1. `USART_SetBaudRate` 函数设置串口波特率，根据时钟频率和波特率计算波特率寄存器的值。
2. `USART_SetFormat` 函数设置数据位、停止位和校验位。
3. `USART_SetFlowControl` 函数设置流控制方式，用于防止数据丢失或溢出。
4. `USART_Enable` 函数使能串口，允许数据传输和接收。

### 2.2 数据发送与接收

**发送数据：**

void USART_SendData(USART_TypeDef *USARTx, uint8_t data) {
  // 等待发送寄存器空闲
  while (!USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TXE));

  // 将数据写入发送寄存器
  USART_SendData(USARTx, data);
}

**接收数据：**

uint8_t USART_ReceiveData(USART_TypeDef *USARTx) {
  // 等待接收寄存器非空
  while (!USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_RXNE));

  // 读取接收寄存器中的数据
  return USART_ReceiveData(USARTx);
}

**参数说明：**

* `USARTx`：串口外设基地址
* `data`：要发送的数据

**逻辑分析：**

1. 发送数据时，等待发送寄存器空闲，然后写入数据。
2. 接收数据时，等待接收寄存器非空，然后读取数据。

### 2.3 中断处理与数据缓冲

**中断处理：**

void USART_IRQHandler(void) {
  // 判断中断源
  if (USART_Ge