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STM32 内置的通讯协议

news 来源：原创 2025/8/19 1:59:43

 

数据是以帧为单位发的 

 

 USART和UART的区别就是有没有同步功能

同步是两端设备有时钟连接，异步是没时钟连接，靠约定号的频率（波特率）接收发送数据 

RTS和CTS是用来给外界发送已“可接收”或“可发送”信号的，一般用不到 ,只用到TX 和 RX

从输入引脚看框图

编解码模块是把电平信号转换为数字信号的，软件只可操控DR寄存器

结构简图：

虽然有TDR,RDR两个硬件层面的寄存器，但是软件层面只有一个寄存器DR(F1系列),只不过读和写通向不同的寄存器

了解即可以下内容{

串口只需要看红色圈住的部分：

数据采样看8,9,10里有多少个1多少个0，如果全为0就是0，,2个0，1个1还是0，但是NE标志位会被置一  

 }到此

采样率 = f(pclk2/1) / DIV

（f(pclk2/1)PCB2/PCB1的时钟信号具体看手册上USART1和USARTx有可能不一样）

波特率 = 采样率 / 16 

用户给出波特率，算出DIV,然后整数部分写入DIV_Mantissa，小数部分写入DIV_Fraction（小数部分需要*16后再+0.5）（乘16相当于左移4位，+0.5是为了四舍五入）

即可完成波特率的设置(USART_BRR波特比率寄存器)

 U(S)ART寄存器

控制寄存器CR1

控制寄存器CR2

基本上只用到位13和12（配置为00即可）

控制寄存器CR3

用到位3

 数据寄存器DR

 状态寄存器CR

TXE（发送寄存器为空标志位，可产生中断）可产生中断去写DR寄存器

TC(发送完成（发送寄存器和发送移位寄存器都空）标志位)

RXNE(读数据寄存器非空（收到了数据）标志位,可产生中断去读DR寄存器)

 HAL库的MSP回调机制

(其实就是把外设初始化写在mspinit函数里而已)

 例

要其他外设的话直接加就可以

PPP改成你要的外设名(找到指定函数)

HAL_UART_Init会自动调用MSPInit

 HAL共用中断处理函数 and 中断回调函数

 其实都是一样的

 USART异步通信配置步骤

需要用到的1,3,6

 HAL_UART_Init()函数原型：

UART_HandleTypeDef是句柄（其实就是结构体里套结构体，标准库是只有一个结构体的）

 一般只用到前两个,Init又是一个结构体

 Init结构体成员

用法例：

信号空闲时要上拉 

中断函数

usart1_rx_buf的大小在文件开头宏定义为128了，可以修改,有两个方法进这个中断，一个是接收到数据，一个是数据接收完了。

HAL_UART_Receive 会自动清除接收标志位（RXNE 标志)

该函数可以读取数据到用户指定的变量中

剩余的函数及宏： 

 

 

 问题1：STM32初始化USART时，要使能USART时钟和GPIO时钟，为什么，不是使能USART就可以了吗

答：

在 STM32 初始化 USART 时，除了使能 USART 外，还需要使能 GPIO 时钟，原因如下：

  1. USART 需要 GPIO 引脚进行数据传输

    • USART 的 TX（传输）和 RX（接收）引脚通常映射到 GPIO 端口。例如，在 STM32F103 上，USART1 的 TX 可以是 PA9，RX 可以是 PA10。
    • 这些 GPIO 引脚默认是普通 I/O 模式，必须配置为 复用功能（AF），以使 USART 硬件能够控制它们。

  2. GPIO 时钟与复用功能的关系

    • GPIO 端口是独立的外设，受 RCC（时钟控制）管理。
    • 复用功能（AF）是 GPIO 的一部分，它需要 GPIO 时钟处于打开状态，否则 USART 无法正确驱动 TX/RX 引脚。

  3. USART 只管理数据，不管理引脚

    • USART 外设负责数据的收发，但它不会直接控制 GPIO 时钟。
    • GPIO 需要通过 RCC 使能时钟后，才能配置为 USART 复用模式。

IO引脚复用功能和重映射

同一时间一个IO口只能用一种功能

重映射：

TIM1_CH1默认在PA8引脚

但是如果PA8已经被用作其他功能，那TIM1_CH1就用不了了，此时就要用到重映射了

可以看到TIM1_CH1可以重映射到PE9上 

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