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STM32学习USART之基础篇(可下载)
今天分享 USART 设计前的基础知识
我们先来了解一下有关通信的基本概念：
通信：两个设备之间进行数据交换时，称这个过程为两个设备间的通信
并行通信：设备之间的数据是以一位一位的二进制数进行传输的，并行通信的方 式就是传输的二进制数同时从主机发送，然后同时到达从机，其优点就是传输速 度快、效率高，但当需要传输很多位数据时，就需要很多根数据线，造成成本偏 高，还有就是其传输距离不远
早期的打印机就使用并口来传输数据。下图为并口数据线：
串行通信：两设备之间的数据是一位一位的从主机发送，然后一位一位的到达从 机，数据传送可在一根线上进行传输，其传输速度相对并行通信较慢，但其优点 是成本低，可以远距离传输。下图为 9 针串口数据线
串行通信的分类：当在串行通信方式下，发送数据是在时钟的控制下进行的，当 主机和从机都用同一时钟(时钟的相位和幅值均相同)来进行数据传输时，称这种 方式为同步串行通信。当主机和从机不使用同一时钟来进行数据传输时，称这种 方式为异步串行通信方式
主机：两个设备进行通信时，对另一个设备发送数据的设备称为主机
从机：两个设备进行通信时，接收数据的设备称为从机
我们已经知道并行通信方式虽然传输速度快，但传输数据位数多时，其所需要的 数据线就很多，成本偏高，传输距离远，然而串行通信因其成本低，需要数据线 少，传输距离远，而且随着技术的发展串行通信的数据传输速度也变得很快了， 有些甚至比并行通信传输速度更快了，所以基于这些优点，串行通信的方式被广 泛的使用。下面我们重点介绍串行通信
串行通信
串行通信因其优势突出，被广泛运用，因此产生了一些串行通信的接口标准，如 RS-232 标准、RS-485 标准、RS-422 标准等，各个标准在使用过程中又衍生出了 一些子标准，如 RS-232 标准下又有 RS-232C 类型等，因其各个标准特点不同， 所以使用场合也就不同了，但相对于其他标准，RS-232 使用较广泛(如大家的台 式电脑主机后都有一个 RS-232 接口)，所以下面我们就以 RS-232 为例给大家进 行介绍
RS-232 是串行通信的一种标准，在 RS-232 标准中主要规定了其通信接口、信号 的电平标准、信号的用途。下图描述了基于 RS-232 标准的两设备之间的通信原 理图：
从上图我们可以了解两个串口设备 1 和设备 2 之间使用 RS-232 标准进行通信的 原理，因为控制器 1/2 使用 TTL 电平标准(正逻辑标准，逻辑“0”为 0V，逻辑 “1”为 5V)，但 RS-232 标准使用的是电平标准是负逻辑标准(逻辑“0”为+3 至+15V，逻辑“1”为-3 至-15V)，所以当使用 RS-232 标准对这两个串行设备进 行数据传输时，就需要在 RS-232 接口与控制器之间接一个电平转换芯片，两设 备之间通过 RS-232 接口线连接(有 25 针或 9 针接口)，这样才能确保两设备正常 通信。下面我们分别介绍一下 RS-232 标准的接口标准和电平标准
1. 接口标准
RS-232 标准有两种接口定义，一种为 DB25 接口，一种为 DB9 接口，DB25 接口现已很少使用，大多数都使用 DB9 接口，下面我们对这两种接口进行介绍：
DB25 接口
接口的各个引脚含义如上图所示，其中第2脚和第3脚分别为数据发送和接收脚， 第 7 脚为信号地，其他脚为一些状态标志引脚，在使用时，将接口线对应接在两 个设备上，即可正常通信
DB9 接口
从上图可以看出，DB9 接口对 DB25 接口进行了简化，同样也能传输数据，且 DB9 被广泛使用，下面我们对 DB9 的各个引脚功能进行简要说明
第一脚(DCD):
该引脚为接收线路信号检测，该信号是从发送设备->接收设备，用于告知接收设 备是否收到载波信号
第二脚(RXD):
数据接收引脚，用于接收数据
第三脚(TXD):
数据发送引脚，用于发送数据
第四脚(DTR):
数据终端准备就绪引脚，用于告知接收设备，发送设备是否准备就绪
第五脚(SG):
信号地，用于给两个设备共地，因为两个设备之间地电位可能不一致，不一致就 会影响数据收发的电平信号，所以必须给两设备进行共地，保证数据的正确传输
第六脚(DSR):
数据准备好引脚，该信号用于接收设备告知发送设备数据发送准备就绪，随时可 以发送数据
第七脚(RTS):
请求发送引脚，该信号用于发送设备请求向接收设备发送数据
第八脚(CTS):
清除发送引脚，该信号用于接收设备告知发送设备是否可以发送数据
第九脚(RT):
振铃提示，表示接收端与线路已经接通
在两个设备通信时，发送设备的 TXD 应该接接收设备的 RXD，发送设备的 RXD 应 该接接收设备的 TXD，SG 接 SG，在现在的串口通信中，一般就使用这三根线来 传输数据信号，具体接线图如下所示：
按上图对应接线正确，两设备就可正常通信
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