USART串行接口.pptx

USART串行接口,USART(UniversalSynchronous/AsynchronousReceiver/Transmitter),1.USART串口的基本概念在STM32的参考手册中，串口被描述成通用同步异步收发器（USART），它提供了一种灵活的方法与使用工业标准NRZ异步串行数据格式的外部设备之间进行全双工数据交换。USART利用分数波特率发生器提供宽范围的波特率选择。它支持同步单向通信和半双工单线通信，也支持LIN（局部互联网），智能卡协议和IrDA（红外数据组织）SIRENDEC规范，以及调制解调器(CTS/RTS)操作。它还允许多处理器通信。还可以使用DMA方式，实现高速数据通信。USART通过3个引脚与其他设备连接在一起，任何USART双向通信至少需要2个引脚：接受数据输入(RX)和发送数据输出(TX)。注：RX:接受数据串行输入。通过过采样技术来区别数据和噪音，从而恢复数据。TX:发送数据输出。当发送器被禁止时，输出引脚恢复到它的I/O端口配置。当发送器被激活，并且不发送数据时，TX引脚处处于高电平。在单线和智能卡模式里，此I/O口被同时用于数据的发送和接收。,USART(UniversalSynchronous/AsynchronousReceiver/Transmitter),2.USART串口的结构组成USART收发模块一般分为三大部分:时钟发生器、数据发送器和接收器。控制寄存器为所有的模块共享。时钟发生器由同步逻辑电路(在同步从模式下由外部时钟输入驱动)和波特率发生器组成。发送时钟引脚XCK仅用于同步发送模式下，发送器部分由一个单独的写入缓冲器(发送UDR)、一个串行移位寄存器、校验位发生器和用于处理不同桢结构的控制逻辑电路构成。使用写入缓冲器，实现了连续发送多帧数据无延时的通信。接收器是USART模块最复杂的部分，最主要的是时钟和数据接收单元。数据接收单元用作异步数据的接收。除了接收单元，接收器还包括校验位校验器、控制逻辑、移位寄存器和两级接收缓冲器(接收UDR)。接收器支持与发送器相同的帧结构，同时支持帧错误、数据溢出和校验错误的检测。,USART(UniversalSynchronous/AsynchronousReceiver/Transmitter),3.USART串口的主要特性（1）.全双工的，异步通信；（2）.标准格式；（3）.分数波特率发生器系统发送接收共用的可编程波特率最高达4.5Mbps;（4）.可编程数据字长度（8位或9位）;（5）.可配置的停止位，支持1或2位停止位;（6）.LIN主发送同步断开符的能力，以及LIN从检测断开符的能力;（7）.发送方为同步传输提供时钟;（8）.IrDASIR编码器解码器，在正常模式下支持3/16位的持续时间;（9）.智能卡模拟功能，智能卡接口支持ISO7816-3标准里定义的异步智能卡协议;(10）.可配置的使用DMA的多缓冲器通信;(11).校验控制，可以对发送定义位，以及对接收数据进行校验；(12).四个错误检测标志，包括溢出错误、噪声错误、帧错误、校验错误；(13).10个带标志的中断源：,USART(UniversalSynchronous/AsynchronousReceiver/Transmitter),CTS改变；LIN断开符检测；发送数据寄存器空；发送完成；接收数据寄存器满；检测到总线为空闲；溢出错误；帧错误；噪声错误；校验错误。,USART(UniversalSynchronous/AsynchronousReceiver/Transmitter),4.USART串口的功能描述接口通过三个引脚与其他设备连接在一起。任何USART双向通信至少需要两个引脚；接收数据输入（RX）和发送数据输出(TX)。RX：接收数据串行输入。通过采样技术来区别数据和噪声，从而恢复数据。TX：发送数据输出。当发送器被禁止时，输出引脚恢复到它的I/O端口配置。当发送器被激活，并且不发送数据时，TX引脚处于高电平。在单线和智能卡模式里，此I/O口被同时用于数据的发送和接收。（1）总线在发送或接收前应处于空闲状态。（2）一个起始位。（3）一个数据字（8或9位），最低有效位在前。（4）0.5，,15，,2个的停止位，由此表明数据帧的结束。（5）使用分数波特率发生器-12位整数和4位小数的表示方法。（6）一个状态寄存器（USART_SR）。（7）数据寄存器（USART_DR）。（8）一个波特率寄存器（USART_BRR），12位的整数和4位小数。（9）一个智能卡模式下的保护时间寄存器（USART_GTRR）。,USART(UniversalSynchronous/AsynchronousReceiver/Transmitter),5.USART串口的工作模式(1)异步模式。(2)硬件流控制模式（3）USART同步模式（4）单线半双工通信模式（5）多处理器通信模式（6）LIN（局域互联网）模式（7）智能卡模式（8）IrDA,USART(UniversalSynchronous/AsynchronousReceiver/Transmitter),6.串口的如何工作的一般有两种方式：查询和中断。（1）查询：串口程序不断地循环查询，看看当前有没有数据要它传送。如果有，就帮助传送（可以从PC到STM32板子，也可以从STM32板子到PC）。（2）中断：平时串口只要打开中断即可。如果发现有一个中断来，则意味着要它帮助传输数据它就马上进行数据的传送。同样，可以从PC到STM3板子，也可以从STM32板子到PC。,USART(UniversalSynchronous/AsynchronousReceiver/Transmitter),7.串口的硬件连接奋斗STM32V3开发板拥有二路RS-232接口，CPU的PA9-US1-TX（P68）、PA10-US1-RX（P69）、PA9-US2-TX（P25）、PA10-US2-RX（P26）通过MA