串口通信基本原理

1.處理器與外部設備通信的兩種方式:

並行通信    

-傳輸原理:數據各個位同時傳輸。  

 -優點:速度快    

-缺點:佔用引腳資源多

串行通信    

-傳輸原理:數據按位順序傳輸。    

-優點:佔用引腳資源少  

 -缺點:速度相對較慢

 

2.串行通信

按照數據傳送方向,分爲:

單工: 數據傳輸只支持數據在一個方向上傳輸

半雙工:允許數據在兩個方向上傳輸,但是,在某一時刻,只允許數據在一個方向上傳輸,它實際上是一種切換方向的單工通信;

全雙工: 允許數據同時在兩個方向上傳輸,因此,全雙工通信是兩個 單工通信方式的結合,它要求發送設備和接收設備都有獨立的接收和發送能力。

 

 

3.串行通信的通信方式

同步通信:帶時鐘同步信號傳輸。     -SPI,IIC通信接口

異步通信:不帶時鐘同步信號。     -UART(通用異步收發器),單總線

 

4.常見串行通信接口

STM32的串口通信接口:

UART:通用異步收發器

USART:通用同步異步收發器

STM32F407支持6個UART

 

5.UART

5.1 UART異步通信方式引腳連接方法:

-RXD:數據輸入引腳。數據接受。

-TXD:數據發送引腳。數據發送。

F407開發板用USB-232實現接口轉換。

 

5.2 UART異步通信方式引腳(STM32F407ZGT6)

5.3 UART異步通信方式特點:

全雙工異步通信。

小數波特率發生器系統,提供精確的波特率。

可配置的16倍過採樣或8倍過採樣,因而爲速度容差與時鐘容差的靈活配置提供了可能。

可編程的數據字長度(8位或者9位);

可配置的停止位(支持1或者2位停止位);

可配置的使用DMA多緩衝器通信。

單獨的發送器和接收器使能位。

檢測標誌:① 接受緩衝器  ②發送緩衝器空 ③傳輸結束標誌

多個帶標誌的中斷源,觸發中斷。

其他:校驗控制,四個錯誤檢測標誌。

 

6.STM32串口通信過程

6.1

以數據接收過程爲例:電腦通過串口調試助手發送數據,通過USB-232口將電腦TXD端連接至F407的RXD端,每次接收一位數據產生一次中斷,並調用中斷處理函數,判斷結束標誌位,若正確則將數據先存入緩存區,最後讀入開發板內核。

6.2STM32串口異步通信需要定義的參數:

 起始位  數據位(8位或者9位)  奇偶校驗位(第9位,位8)  停止位(1,15,2位)  波特率設置(通信雙方須處於同一波特率)

例如:

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