USART

USART收發(fā)模塊一般分為三大部分：時鐘發(fā)生器、數(shù)據(jù)發(fā)送器和接收器?？刂萍拇嫫鳛樗械哪K共享。

時鐘發(fā)生器由同步邏輯電路（在同步從模式下由外部時鐘輸入驅動）和波特率發(fā)生器組成。發(fā)送時鐘引腳XCK僅用于同步發(fā)送模式下，

發(fā)送器部分由一個單獨的寫入緩沖器（發(fā)送UDR）、一個串行移位寄存器、校驗位發(fā)生器和用于處理不同幀結構的控制邏輯電路構成。使用寫入緩沖器，實現(xiàn)了連續(xù)發(fā)送多幀數(shù)據(jù)無延時的通信。

接收器是USART模塊最復雜的部分，最主要的是時鐘和數(shù)據(jù)接收單元。數(shù)據(jù)接收單元用作異步數(shù)據(jù)的接收。除了接收單元，接收器還包括校驗位校驗器、控制邏輯、移位寄存器和兩級接收緩沖器（接收UDR）。接收器支持與發(fā)送器相同的幀結構，同時支持幀錯誤、數(shù)據(jù)溢出和校驗錯誤的檢測。

與UART兼容性

AVR USART 和AVR UART 兼容性 USART 在如下方面與AVR UART 完全兼容：

· 所有USART 寄存器的位定義。

· 波特率發(fā)生器。

· 發(fā)送器操作。

· 發(fā)送緩沖器的功能。

· 接收器操作。

然而，接收器緩沖器有兩個方面的改進，在某些特殊情況下會影響兼容性：

· 增加了一個緩沖器。兩個緩沖器的操作好象是一個循環(huán)的FIFO。因此對于每個接收到的數(shù)據(jù)只能讀一次！更重要的是錯誤標志FE 和DOR，以及第9 個數(shù)據(jù)位RXB8與數(shù)據(jù)一起存放于接收緩沖器。因此必須在讀取UDR 寄存器之前訪問狀態(tài)標志位。否則將丟失錯誤狀態(tài)。

· 接收移位寄存器可以作為第三級緩沖。在兩個緩沖器都沒有空的時候，數(shù)據(jù)可以保存于串行移位寄存器之中( 參見 Figure 61)，直到檢測到新的起始位。從而增強了 USART 抵抗數(shù)據(jù)過速(DOR) 的能力。

下面的控制位的名稱做了改動，但其功能和在寄存器中的位置并沒有改變：

· CHR9改為UCSZ2。

· OR改為DOR。

時鐘產(chǎn)生時鐘產(chǎn)生邏輯為發(fā)送器和接收器產(chǎn)生基礎時鐘。USART 支持4 種模式的時鐘： 正常的異步模式，倍速的異步模式，主機同步模式，以及從機同步模式。USART 控制位UMSEL和狀態(tài)寄存器C (UCSRC) 用于選擇異步模式和同步模式。倍速模式( 只適用于異步模式) 受控于UCSRA 寄存器的U2X。使用同步模式 (UMSEL = 1) 時，XCK 的數(shù)據(jù)方向寄存器 (DDR_XCK)決定時鐘源是由內部產(chǎn)生(主機模式)還是由外部生產(chǎn)(從機模式)。僅在同步模式下XCK 有效。

片內時鐘產(chǎn)生－波特率發(fā)生器內部時鐘用于異步模式與同步主機模式。

USART 的波特率寄存器UBRR 和降序計數(shù)器相連接，一起構成可編程的預分頻器或波特率發(fā)生器。降序計數(shù)器對系統(tǒng)時鐘計數(shù)，當其計數(shù)到零或UBRRL 寄存器被寫時，會自動裝入UBRR 寄存器的值。當計數(shù)到零時產(chǎn)生一個時鐘，該時鐘作為波特率發(fā)生器的輸出時鐘，輸出時鐘的頻率為fosc/(UBRR 1)。發(fā)生器對波特率發(fā)生器的輸出時鐘進行2、8或16 的分頻，具體情況取決于工作模式。波特率發(fā)生器的輸出被直接用于接收器與數(shù)據(jù)恢復單元。數(shù)據(jù)恢復單元使用了一個有2、8或16個狀態(tài)的狀態(tài)機，具體狀態(tài)數(shù)由UMSEL、U2X 與 DDR_XCK 位設定的工作模式?jīng)Q定。

STM32 USART的使用（基于庫函數(shù)版本）

USART步驟說明

對中斷需要用到的的默認的兩個管腳PA9和PA10的模式進行設置.

* 注意：不要忘記RCC的設置！STM32的結構決定了用任何一個外設 * 就必須設置相應的使能時鐘。USART1的使能時鐘位是在APB2中的 * 本例中對應函數(shù)UART1_GPIO_Configuration()

* 2: 對USART的數(shù)據(jù)格式進行設置，即發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)位、校驗位等.

* 本例對應函數(shù)為UART1_GPIO_Configuration()

* 注：對于數(shù)據(jù)是以上升沿還是下降沿有效，可以設置也可以不設 * 置，如果不設置，則系統(tǒng)采用默認值。本例中將其屏蔽。 * 3: 在主函數(shù)中調用以上兩個函數(shù)，然后用庫函數(shù)USART_SendData()

* 發(fā)送數(shù)據(jù)，用USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) * 查詢中斷即可。

USART程序如下

#include

void delay(u32 x) //延時函數(shù)，u32是庫函數(shù)中定義好的宏，意為無符號32位整數(shù) {

while(x--);}

/********************************************************************** * Name : UART1_GPIO_Configuration * Deion : Configures the uart1 GPIO ports. * Input : None * Output : None * Return : None

void UART1_GPIO_Configuration(void) //注意：不是庫函數(shù)，而是自己定義的GPIO初始化函數(shù)，

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

//定義GPIO管腳初始化結構體

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);

//本函數(shù)（使能時鐘）參數(shù)中，RCC_APB2Periph_USART1是必不可少的，有人會問，對于串口用到的PA9和

//PA10不用使能時鐘嗎？其實由于USART1默認的就是PA9和PA10，所以這一個就行了，當然你要是加上 //這個|RCC_APB2Periph_GPIOA也是不報錯的，只是重復了。

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;

//選中串口默認輸出管腳

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//定義輸出最大速率

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //定義管腳9的模式

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //調用函數(shù)，把結構體參數(shù)輸入進行初始化

// Configure USART1_Rx as input floating

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //同上

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//設置上浮模式

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

//同上

* Name : UART1_Configuration * Deion : Configures the uart1 * Input : None * Output : None * Return : None

*******************************************************************************/ void USART_Configuration(void) {

USART_InitTypeDef USART_InitStructure; //定義串口初始化結構體

/*USART_ClockInitTypeDef USART_ClockInitStructure;//定義串口模式初始化結構體

USART_ClockInitStructure.USART_Clock = USART_Clock_Enable;// USART_ClockInitStructure.USART_CPOL = USART_CPOL_Low; USART_ClockInitStructure.USART_CPHA = USART_CPHA_2Edge; USART_ClockInitStructure.USART_LastBit = USART_LastBit_Disable; USART_ClockInit(USART1,&USART_ClockInitStructure); */

USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; //設置串口通信時的波特率9600

USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//設置數(shù)據(jù)位的長度8個位 USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //設置1個停止位 USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No //設置校驗位“無”

USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //設置硬件控制流失能（失能：就是不管用的意思。使能：就是讓某個功能起作用。） USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //設置發(fā)送使能，接收使能 USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);

//將以上賦完值的結構體帶入庫函數(shù)USART_Init進行初始化

USART_Cmd(USART1, ENABLE);//開啟USART1，注意與上面RCC_APB2PeriphClockCmd()設置的區(qū)別

}

int main(void)

UART1_GPIO_Configuration(); //調用GPIO初始化函數(shù) USART_Configuration(); //調用USART配置函數(shù) while(1)

//大循環(huán)

{

USART_SendData(USART1, 'A'); //發(fā)送一位數(shù)據(jù)

while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET); //判斷是否發(fā)送完畢 delay(0XFFFFF); //延時

2100433B

1. 全雙工操作（相互獨立的接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)）；

2. 同步操作時，可主機時鐘同步，也可從機時鐘同步；

3. 獨立的高精度波特率發(fā)生器，不占用定時/計數(shù)器；

4. 支持5、6、7、8和9位數(shù)據(jù)位，1或2位停止位的串行數(shù)據(jù)幀結構；

5. 由硬件支持的奇偶校驗位發(fā)生和檢驗；

6. 數(shù)據(jù)溢出檢測；

7. 幀錯誤檢測；

8. 包括錯誤起始位的檢測噪聲濾波器和數(shù)字低通濾波器；

9. 三個完全獨立的中斷，TX發(fā)送完成、TX發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空、RX接收完成；

10.支持多機通信模式；

11.支持倍速異步通信模式。

系列：ATMEGA

閃存容量：32KB

EEPROM存儲器容量：1KB

存儲器容量,：RAM 2KB

輸入/輸出線數(shù)：32

模數(shù)轉換器輸入數(shù)：7

計時器數(shù)：3

PWM通道數(shù)：4

時鐘頻率：16MHz

接口類型：JTAG, SPI, USART

電源電壓：2.7V to 5.5V

封裝類型：QFP

針腳數(shù)：44

工作溫度范圍：-40°C to 85°C