1：什麼是序列槽
UART : Universal Asynchronous Receiver/Transmitter 通用異步收發器
USART : Universal Synchronous Asynchronous Receiver/Transmitter 通用同步/異步收發器
序列槽簡單來說就是一種簡單的資料傳輸協定，其資料的傳輸隻需要兩根線即可
2：資料傳輸
有序列槽及必定有并口，并口是指把一個資料一次性傳輸到其他裝置，速度快，效率高，但其傳輸的距離短，成本高故在遠距離的傳輸中并不常用。
序列槽是指在資料傳輸過程中把資料一位一位的傳輸到其他裝置，其傳輸距離遠，但其傳輸的速率較慢，但是用于大多數裝置。
3：資源介紹
在f4系列中具有6個序列槽，可以獨立進行收發
4：傳輸協定介紹
1：硬體連接配接方式
将兩個裝置的TX,RD 端口交叉相連即可
Tx: 發送資料線
Rx: 接收資料線
2：工作模式介紹
全雙工： 兩個裝置可以同時發送和接收
半雙工： 在同一瞬間隻能接受或者發送
彈弓模式： 兩個裝置之間隻能接受或者隻能發送
串行資料： 發送隻一根線，一次隻能發送一bit. 一bit接着一bit發送和接收。
子產品通信： 上位機 下位機
通信一般需要兩個裝置，我們把這兩個裝置，人為叫做上位機， 下位機。
上位機： 把處理性能強的機子，上位機。資料大部分處理都在上位機完成。
下位機： 把資料采集的終端，處理性能單一的機子，下位機。
3：資料傳輸模式
1：異步通信：不要求兩個裝置的時鐘一緻，易于實作但每個字元要附加2·3個位用于校驗位，停止位等等
UART protocol 序列槽協定。
序列槽發送和接收資料是以幀為機關. Frame
1幀(Frame)= 1 start bit(起始位) + 5-9bits資料位 + 0/1bit 校驗位 + stop bits(0.5, 1,1,5,2)
起始位: 一個周期的低電平
資料位: 5-9bits資料位，具體是多少bits,需要雙方協商。并且傳送是先傳送LSB(最低位) … MSB
校驗位:
0 bit :沒有校驗位
1 bit :校驗位. “賴子” X
D0 D1 D2 … Dn X
奇校驗:要保證傳輸的1為奇數
偶校驗：要儲存傳輸的1為偶數
停止位: 高電平
0.5 個停止位。 半個周期的高電平
1 個停止位
1.5 個停止位
2 個停止位
2：同步通信
要建立發送方的時鐘對接收方的時鐘嚴格控制，是資料的傳輸完全同步，是由多個字元組成的字元串為傳輸機關來進行資料傳送
特點：傳輸效率高
4：資料傳輸
1：在序列槽資料的收發中有一個十分重要的值 波特率，這是保證兩個裝置之間能狗正常通信的必不可少的資料
Baudrate(波特率)： 傳輸速率。
決定 時間周期。
2：序列槽的實體層标準
實體層标準 the physical layer standards
TTL level UART : TTL電平序列槽
RS-232:
RS-422:
RS-485:
TTL level UART:
邏輯低電平(0) 0V
邏輯高電平(1) 5V/3.3V
RS-232: 适合較長距離傳輸
邏輯低電平(0) +3v~+15V
邏輯高電平(1) -3v~-15v
TTL UART RS-232 RS-422 RS-485
電平 1 3.3V/5V 1 -5V ~ -15V +/- 2v +/- 1.5v
0 0V 0 5V ~ +15V
信号 單端信号 單端信号 差分信号 差分信号
傳輸長度 < 2m <15m <1200m <1200m
不同标準的序列槽，引腳也不一樣。TX/Rx是一定存在的。
ＴＴＬ
ＲＸ
ＴＸ
ＧＮＤ
ＶＣＣ
代碼講解
在stm32f4序列槽配置時我們不光要配置其對應的I/O口位複用模式，還需要将其與序列槽連接配接起來，然後配置序列槽傳輸的相關參數
typedef struct
{
uint32_t USART_BaudRate; //波特率設定，寄存器BRR
uint16_t USART_WordLength; //字長，CR1寄存器 M位
uint16_t USART_StopBits; //停止位 ，CR2寄存器 STOP位
uint16_t USART_Parity; //校驗控制位，CR1寄存器 PCE,PS位
uint16_t USART_Mode; //模式選擇，CR1寄存器 TE,RE(收資料使能，Receive Enable)位
uint16_t USART_HardwareFlowControl;//硬體流選擇，CR3寄存器 CTSE,RTSE位
} USART_InitTypeDef;
這個是序列槽配置時相對應的結構體
STM32F4xx序列槽代碼流程
(1) GPIO口配置
序列槽的TX/RX 引腳是由GPIO口來複用的。
a. 使能GPIO分組的時鐘與序列槽分組的時鐘
RCC_AHB1PeriphClockCmd
b. 配置GPIO口的功能 GPIO_Init
c. 選擇具體的複用功能
GPIO_PinAFConfig
(2) usart配置
a:配置序列槽傳輸時的相關配置如波特率，資料位等
b. USART_Init
3) 中斷的配置
USART_ITConfig <- 配置串品的中斷
在STM32中一個USART隻對應一個中斷通道，但是引起序列槽中斷的
事件有很多,比如:
TXE -> 發送寄存器為空，可以引起序列槽中斷
TC -> 發送完成，可以引起序列槽中斷
RXNE -> 接收寄存器不為空，可以引起序列槽中斷
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE,ENABLE);
USART_ITConfig就是用來把一個序列槽的ＸＸ事件，配置成是否引起序列槽中斷的
在序列槽中斷函數裡面，就需要判斷是哪個序列槽事件，引起了中斷!!!
NVIC_Init()
(4) 使能序列槽
USART_Cmd
//序列槽中斷
USART1_IRQHanlder()
{
if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)
{
//有資料可讀啦
data = USART_ReceiveData(USART1); //讀取接收到的資料
}
//清除USART1的中斷标志
USART_GetITStatus
}
USART_GetITStatus用來擷取序列槽的xx事件标志位
發送資料
USART_SendData(USART1, 0x55);
while (USART_GetFlagStatus(USRAT1, USART_FLAG_TXE) == RESET); //等待發送結束
代碼彙總
#include"stm32f4xx.h"
#include"sys.h"
#include<stdio.h>
static GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
static NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
static USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
//标準延時函數
void delay_ms(uint32_t n)
{
while(n--)
{
SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick，關閉系統定時器
SysTick->LOAD = (168000)-1; // 配置計數值(168000)-1 ~ 0
SysTick->VAL = 0; // Clear current value as well as count flag
SysTick->CTRL = 5; // Enable SysTick timer with processor clock
while ((SysTick->CTRL & 0x10000)==0);// Wait until count flag is set
}
SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick
}
void usart1_init(uint32_t baud)
{
//端口A硬體是能
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);
//序列槽硬體是能
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF ;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType=GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
//PF9應交連接配接到序列槽
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1);
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1);
//配置序列槽
USART_InitStructure.USART_BaudRate = baud;//波特率
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//資料為
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//無奇偶效驗為
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//無硬體流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//序列槽方式 允許收發資料
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
//配置中斷觸發方式
USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);
USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_RXNE);
//配置終端優先級
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
//使能序列槽工作
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}
struct __FILE{int handle;};
FILE __stdout;
FILE __stdin;
int fputc(int ch,FILE *f)
{
USART_SendData(USART1,ch);
while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);
return ch;
}
//printf函數重定向，可以用printf發送資料
int fgetc(FILE *f)
{
/* 等待序列槽輸入資料 */
while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET);
return (int)USART_ReceiveData(USART1);
}
int main(void)
{
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_OUT;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType=GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_Init(GPIOF,&GPIO_InitStructure);
PFout(9)=1;
usart1_init(115200);
printf("sdfrr\r\n");
while(1)
{
}
}
void USART1_IRQHandler(void)
{
uint8_t temp;
//判斷标志位i
if(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_IT_RXNE)==SET)
{
USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_RXNE);
temp=USART_ReceiveData(USART1);
USART_SendData(USART1,'G');
while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);
}
}