USART基础知识点复习

    本文解答三问题：

1 串口是什么，

2 串口数据从哪里来，

3 串口数据去向何方。

术语：

1 formula  对应公式

2 parity  even奇校验   odd偶校验

3 TXE  发送数据寄存器空  （Transmit data register empty）

4 TC 发送完成 （Transmission complete）

5 RXNE 读数据寄存器非空 read data register not empty

6 abandon  放弃

串口通讯中物理层：

1 规定数据传输介质

协议层：

1 规定传输的形式，统一双方的数据打包方式，解包标准

电平标准：

1 TTL  电平为3.3V  0v 

2 RS232 +15v 到-15v 

3 485 电平   +2-+6 表示1，-2--6 表示0

232标准串口 主要用于工业设备直接通信

1 高低电平标准较高，用于抗干扰，以及抗静电  使用峰峰值  进行抗干扰  

2 max3232   sp3232  转换芯片上有独立的供电接口

3 DB9端口上  大头开始的端口为1脚，对于公头 2/3 分别为  R/T  对于母头2/3为T/R

串口校验位

1 奇校验   数据1 对应的数量不为奇数，校验位，补充一位1

2 偶校验   数据1对应的数据量不为偶数，校验位，补充一位1

3 无校验   数据位中不包含校验位

串口模式：

对应两种模式，发送模式，以及接收模式 硬件控制流，

异步发送数据，数据发送帧中插入有效的标志位

polarity极性         phase相位

 时钟极性： 

1   0 总线空闲时CK引脚上保持低电平           

1 总线空闲时CK引脚上保持高电平

2 部分串口上不支持时钟极性的配置方式

    时钟相位 ：

1   0 ：在时钟的第一个边沿进行数据采集

2   1：在时钟的第二个边沿进行数据采集

总结：

时钟中极性以及相位：方式保持一致即可，主机需要适配从机上通讯方式

LBCL：最后一位时钟脉冲

1  0 最后一位数据的时钟脉冲不从CK输出

2  1 最后一位的时钟脉冲会从CK输出

deInit复位寄存器数值

编程之前，需要对库中使用到函数进行查看，否则会导致编程中出现 不知道如何使用函数这种问题

串口初始化：

1 BSP   Board Support Package 板极支持包   硬件设计相关的代码都被封装在BSP中，代码层次设计，进行抽象  单独设计

2 使用条件编译，定义头文件，主要用来防止多个文件中重复对此头文件进行调用，之后对应变量被重复定义使用

3 串口模式可以进行设置，可发送可接收，可两者同时操作

4 数据发送，调用库中发送单字节的函数进行数据筹备，之后，通过while函数，对数据发送缓冲区是否为空进行判断，非set为真

后期串口上数据处理，都需要进行检查

5 定义变量一定要写上变量初始数值，防止变量初始化之后，对应的数值不正确 且很难找到问题点

6 字符串中进行最后一位数据判断，可以对数据进行提取，之后判定数据是否为  ''判断字符串中对应数据是否发送完成

7 printf函数是一个标准的c语言函数  使用此函数需要使用  stdio.h头文件

8 printf函数 会使用到fputc这个函数，代码中需要对fputc函数进行实现，之后，可正常使用print函数进行数据打印输出

10 putchar函数也可以正常使用    putchar（‘A’）；  C语言中标准库对应的操作方式

11 进行数据发送，不勾选16进制数据显示的情况下，部分数据不能正常显示

串口号进行切换

1 使用宏定义对不同的串口进行区分，开启指定宏定义实现串口中通讯需求

2 不同的串口，需要使能的时钟不同

3 中断函数名，来自启动文件

4 串口数据接收：

1 串口接收中断参数配置，开始对抢占优先级进行配置

2  后续串口上数据交互，必须对寄存器标志进行判断  发送数据，接收数据标志

3 使用getchar函数， 单片机上可以接收外部数据

4 C语言中常规数据收发的方式，在单片机中需要进行特殊处理，考虑到实际工控应用，单片机中数据处理 需要进行合理的解析

5 串口中发送的数据 需要区分是字符还是数字

6 串口参数进行配置中，需要先对芯片中资源以及 拥有的IO 进行统计

7 IO 重映射 主要针对芯片上IO合理布局做出的决策

8 数据寄存器  DR   一个数据发送寄存器 TDR  和一个接收数据寄存器RDR  一个地址对应两个物理内存

9 寄存器中，使用0  /  1映射到实际的数字上  设备上端口不够使用的情况下，可使用此种方法

10 单片机中时钟为外设工作的心脏，要是时钟不工作，外设上也就不会正常运转

11 串口使能开启，需要 UE =1     TE = 1   发送数据时，对应数据流向为 DMA或者 cpu 两种渠道

12 波特率  每秒钟要发送多少数据 【二进制位】

串口中寄存器说明

TXE 用来判断数据   发送数据寄存器   先将数据放置到发送数据寄存器中，之后将数据移动到发送移位寄存器中  对应到寄存器为txc 为数据传输标志位

TC 标志位对应的是数据发送完成  

串口上时钟进行计算，需要先确定时钟来源

定时器以及串口上使用时钟， 分别挂载在APB1  APB2

备注：

1 后续设备使用GD32芯片，可以考虑提升芯片上串口波特率  ，或者使用同步串口进行数据传输

2 单片机中对小数进行表示，精度为bit位对应有效数据分之1    波特率寄存器表示精度 1 / 16 

3 计算出波特率对应数值，小数部分数值 /  1 / 16 对应数值为  小数部分对应的转化数字，实际数据 / 精度  = 数量级

4 波特率相关参数计算，可以使用宏定义 ，使用公式 自己进行计算，最终实现赋值

祝各位：前程似锦。

　　审核编辑：汤梓红