STM32F10x USART寄存器详解与应用

"STM32F1x USART寄存器结构及其在固件库中的使用" 在STM32F1x系列微控制器中，通用同步/异步收发传输器（USART）是实现串行通信的重要模块。STM32F10x固件库提供了对外设的简便操作，包括USART。在本文档中，我们将详细讨论USART的寄存器结构以及如何通过固件库进行操作。 首先，USART寄存器结构在文件"stm32f10x_map.h"中定义，如以下结构体所示： ```c typedef struct { vu16 SR; // USART状态寄存器 u16 RESERVED1; vu16 DR; // USART数据寄存器 u16 RESERVED2; vu16 BRR; // USART波特率寄存器 u16 RESERVED3; vu16 CR1; // USART控制寄存器 1 u16 RESERVED4; vu16 CR2; // USART控制寄存器 2 u16 RESERVED5; vu16 CR3; // USART控制寄存器 3 u16 RESERVED6; vu16 GTPR; // USART 保护时间和预分频寄存器 u16 RESERVED7; } USART_TypeDef; ``` 每个寄存器都有其特定的功能： 1. **SR（Status Register）**：存储了USART的状态信息，例如帧错误、溢出错误、接收就绪等。 2. **DR（Data Register）**：用于读取接收到的数据或写入待发送的数据。 3. **BRR（Baud Rate Register）**：设置USART的波特率，通过调整预分频因子和乘数来实现不同的通信速率。 4. **CR1（Control Register 1）**：包含了控制USART工作模式、帧格式、中断使能等的位。 5. **CR2（Control Register 2）**：配置USART的附加功能，如地址匹配、流控制等。 6. **CR3（Control Register 3）**：设置额外的控制选项，如DMA使能、错误处理等。 7. **GTPR（Guard Time and Prescaler Register）**：用于配置保护时间和预分频器，以确保合适的时序间隔。 在STM32F10x的外设映射中，USART1、USART2和USART3的基地址分别定义在不同的APB总线基址上，方便在程序中引用。 固件函数库提供了易于使用的API，允许开发者通过调用特定的函数来操作这些寄存器，而无需直接访问硬件寄存器。例如，可以使用`USART_Init()`函数初始化USART，`USART_SendData()`发送数据，`USART_ReceiveData()`接收数据，以及`USART_GetFlagStatus()`检查状态标志等。 STM32F10x固件库遵循“Strict ANSI-C”标准，保证了代码的可移植性和兼容性。它还包含了实时错误检测机制，通过验证函数的输入参数来增强软件的健壮性，但这也可能导致最终代码的大小和执行速度增加。在对代码大小和执行效率有较高要求的应用中，开发者可以根据需要调整或优化固件库中的驱动程序。 总结，STM32F1x的USART寄存器结构为串行通信提供了灵活的配置选项，而固件库则简化了这些配置和操作，使得开发者能够更专注于应用程序的逻辑，而不是底层硬件的细节。通过熟悉这些寄存器和库函数，可以有效地利用STM32F1x的USART功能来实现高效、可靠的串行通信。