STM32串口通讯配置详解及UART/USART区别

"STM32串口通讯配置及驱动程序源码库函数的详细解析" STM32是一款基于ARM Cortex-M3内核的微控制器，广泛应用于嵌入式系统设计。在STM32的开发中，串口通讯是常用的数据传输手段，能够帮助开发者将单片机内部的数据实时传输到PC或其他设备进行监控和调试。 一、通信接口背景知识 在单片机与外部设备交互时，主要有串行通信和并行通信两种方式。串行通信因其占用的硬件资源少，传输距离相对较远而被广泛应用。串行通信又分为单工、半双工和全双工三种模式，其中全双工允许数据同时双向传输。在STM32中，主要使用的串行通信接口包括UART（通用异步收发传输器）和USART（通用同步/异步收发传输器）。UART主要用于简单的异步通信，而USART则支持同步通信，具备更高级的功能。 二、串口通讯基础讲解 1. STM32的UART和USART接口在物理连接上，需要确保TXD（发送）与RXD（接收）线对应连接，并且两设备的地线要共地，以确保数据传输的正确性。 2. 串口通信的关键参数包括： - 起始位：通常为低电平，表示数据传输的开始。 - 数据位：一般为8位，但也可设置为9位，包含实际数据。 - 奇偶校验位：可选，用于检测数据传输错误，第9位可作为奇偶校验位。 - 停止位：可以是1位、1.5位或2位，用于标记数据帧的结束。 - 波特率：决定了数据传输的速度，需要在发送和接收设备间保持一致。 3. 重要的串口控制寄存器： - USART_SR状态寄存器：记录通信状态，如发送完成、数据接收等标志。 - USART_DR数据寄存器：存储待发送或已接收的数据。 - USART_BRR波特率寄存器：用于设置波特率，整数部分由[11:0]位决定，小数部分由[3:0]位决定。 三、STM32串口配置步骤 以USART配置为例，主要步骤如下： 1. 使能串口和GPIO时钟：通过RCC_APB2PeriphClockCmd函数开启USART1和GPIOA的时钟。 2. GPIO端口配置：设置PA9为USART1_TX，使用复用推挽输出模式；PA10为USART1_RX，同样配置为复用输入模式。 3. 配置USART：设置波特率、数据位数、奇偶校验、停止位等参数，使用USART_Init函数完成。 4. 启用USART：通过USART_Cmd函数启用选定的串口。 5. 使能中断：如果需要使用中断处理串口事件，还需配置中断并使能相应的中断。 6. 发送和接收数据：使用USART_SendData发送数据，通过中断或查询USART_SR状态寄存器来接收数据。 四、源码库函数版本 在实际应用中，开发者通常会使用HAL库或LL库进行STM32的编程。HAL库提供了一套高抽象层的API，简化了硬件操作，而LL库则提供了更低级别的函数，更接近底层硬件，效率较高。两者在串口配置上的差异主要体现在函数名称和参数上，但基本配置步骤是相同的。 总结，理解STM32串口通讯的配置和使用对于进行有效的单片机开发至关重要。通过以上介绍，开发者能够了解串口的基本原理，学会配置STM32的串口通信，并能根据实际情况选择合适的库函数进行编程。