嵌入式系统实验指南：UART通信详解

本文档是关于嵌入式系统设计的实验指导，主要涉及STM32微控制器，涵盖多个通信接口的使用，包括UART、SPI、TIM、ADC和I2C。 在STM32中，复用功能重映射引脚是微控制器的一种特性，它允许用户根据需要重新配置某些引脚的功能，以适应不同的外设接口。例如，SCLK可以在PA.08、PA.04或PB.12（PC.12）这些引脚上作为复用推挽输出使用。这种灵活性使得硬件设计更加灵活，同时减少了对额外引脚的需求。 UART（通用异步收发传输器）是微控制器中常用的一种串行通信接口。在STM32中，UART的操作涉及到一系列的寄存器，包括状态寄存器SR、数据寄存器DR、波特率寄存器BRR以及控制寄存器CR1到CR3。例如，UART1的基地址为0x4001 3800。状态寄存器SR用于指示UART的状态，如TXE表示发送数据寄存器空，TC表示发送完成，RXNE表示接收数据寄存器不空。控制寄存器CR1包括UART允许位UE、字长选择位M、校验控制位PCE等，用于设置UART的工作模式和中断。 实验部分提供了从基础工具的安装和使用到具体接口实验的详细步骤，如UART实验、SPI实验、TIM实验、ADC实验和I2C实验。这些实验旨在帮助学生掌握STM32的硬件接口操作，包括配置波特率、数据传输、时序同步等基本技能。实验指导书中还包含了芯片系统的结构图、存储器映像表以及系统时钟树，这些资料对于理解STM32的工作原理和配置至关重要。 在进行UART实验时，会涉及到设置波特率分频值，这通常由BRR寄存器完成，无需区分整数和小数部分。此外，控制寄存器如CR1的TXEIE位可以开启发送数据寄存器空中断，从而实现中断驱动的通信方式。通过这样的实验，学生可以学习到如何配置STM32的UART接口，进行有效的串行通信。 这份资源提供了一个全面的STM32嵌入式系统学习框架，不仅包括理论知识，还有实践操作，是学习和掌握STM32开发的宝贵参考资料。