同步-异步通信接口USART
STM32-USART同步异步串行通讯
慢慢的看一下,应该容易理解.在网络通信过程中，通信双方要交换数据，需要高度的协同工作。
为了正确的解释信号，接收方必须确切地知道信号应当何时接收和处理，因此定时是至关重要的。
在计算机网络中，定时的因素称为位同步。
同步是要接收方按照发送方发送的每个位的起止时刻和速率来接收数据，否则会产生误差。
通常可以采用同步或异步的传输方式对位进行同步处理。
1. 异步传输（Asynchronous Transmission）：异步传输将比特分成小组进行传送，小组可以是8位的1个字符或更长。
发送方可以在任何时刻发送这些比特组，而接收方从不知道它们会在什么时候到达。
一个常见的例子是计算机键盘与主机的通信。
按下一个字母键、数字键或特殊字符键，就发送一个8比特位的ASCII代码。
键盘可以在任何时刻发送代码，这取决于用户的输入速度，内部的硬件必须能够在任何时刻接收一个键入的字符。
异步传输存在一个潜在的问题，即接收方并不知道数据会在什么时候到达。
在它检测到数据并做出响应之前，第一个比特已经过去了。
这就像有人出乎意料地从后面走上来跟你说话，而你没来得及反应过来，漏掉了最前面的几个词。
因此，每次异步传输的信息都以一个起始位开头，它通知接收方数据已经到达了，这就给了接收方响应、接收和缓存数据比特的时间；在传输结束时，一个停止位表示该次传输信息的终止。
按照惯例，空闲（没有传送数据）的线路实际携带着一个代表二进制1的信号，异步传输的开始位使信号变成0，其他的比特位使信号随传输的数据信息而变化。
最后，停止位使信号重新变回1，该信号一直保持到下一个开始位到达。
例如在键盘上数字“1”，按照8比特位的扩展ASCII编码，将发送“00110001”，同时需要在8比特位的前面加一个起始位，后面一个停止位。
异步传输的实现比较容易，由于每个信息都加上了“同步”信息，因此计时的漂移不会产生大的积累，但却产生了较多的开销。
在上面的例子，每8个比特要多传送两个比特，总的传输负载就增加25%。
USART模块寄存器使用说明
USART模块寄存器使用说明USART（Universal Synchronous/AsynchronousReceiver/Transmitter）是通用同步/异步收发器，是一种常用的串行通信接口模块。
在使用USART模块之前，需要配置一些寄存器来完成通信的参数设置。
ART控制寄存器（USART_CRx）：用于配置发送和接收的参数。
常用的配置包括：- 使能发送和接收功能：通过设置 TE（Transmitter Enable）和 RE （Receiver Enable）位来使能发送和接收功能。
- 配置数据位数：通过设置 M（Mantissa）位来选择发送和接收的数据位数。
- 配置停止位：通过设置 STOP（Stop Bits）位来选择发送和接收的停止位数。
- 配置奇偶校验位：通过设置 PCE（Parity Control Enable）位和PS（Parity Selection）位来选择发送和接收的奇偶校验方式。
- 配置同步/异步模式：通过设置 SYNC（Synchronous mode enable）位来选择同步（同步模式）或异步（异步模式）通信。
ART数据寄存器（USART_DR）：用于发送和接收数据。
写入该寄存器的数据将被发送，读取该寄存器可以获取接收到的数据。
ART状态寄存器（USART_SR）：用于获取USART模块的状态信息。
常用的状态位包括：- TXE（Transmit Data Register Empty）：发送数据寄存器为空。
- RXNE（Read Data Register Not Empty）：接收数据寄存器非空。
- FE（Framing Error）：帧错误。
- ORE（Overrun Error）：溢出错误。
- NE（Noise Error）：噪声错误。
ART波特率寄存器（USART_BRR）：用于配置通信的波特率。
波特率=时钟频率/(16*USARTDIV)。
ART控制寄存器2（USART_CR2）和寄存器3（USART_CR3）：用于配置流控制、硬件流控制、DMA接口等其他功能。
第5章 通用同步、异步收发器USART
通用同步/异步收发器USART
第5章 通用同步/异步收发器USART
USART（Universal Synchronous / Asynchronous Receive / Transmit）是MSP430单片机的重要外围串行通信接口。 MSP430F449有2个USART：USART0和USART1。 USART可以工作于异步模式，即通用异步收发(UART)， USART也可以工作于同步模式，即SPI（Serial Peripheral Interface串行外设接口）。
URXSE = 1时，串行口检测到UART起始位是就产生接收中断，退出低 功耗模式。中断程序通过查询URXIFGx可以判断是起始中断还是结束中断。
b5～４：SSEL1，SSEL0： 时钟源选择。时钟源是计算波特率字的主要依据。
SSEL1-0 00 01 10，11
时钟源 UCLKI ACLK SMCLK
起始中断 URXSEx = 1 URXIFGx = 0
接收中断 URXSEx = 0 URXIFGx = 1
S
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
P
S
正常情况下，UART的接收中断应该是接收到一个有效的UART帧时发 生，此时RXBUFx是收到的数据，其它时间RXBUFx数据无效（或是前一帧 的数据）。 MSP430单片机有多种低功耗运行模式，例如在LM3模式下，MCLK、 SMCLK都是关闭。如果UART使用的是SMCLK，在正式接收UART数据前 就必须启动SMCLK。任何中断都会自动退出低功耗模，启动SMCLK。
32768 =3.413 计算： 9600
注意：UBRx ≥ 3，如果UBRx < 3, 波特率将会出现不可预见的错误。
STM32USART的使用
STM32USART的使用USART（通用同步/异步收发传输器）是一种串行通信接口，用于在微控制器（MCU）和外部设备之间进行数据传输。
STM32系列微控制器具有内置的USART硬件模块，在很多应用中被广泛使用。
本篇文章将介绍STM32中USART的基本原理、配置以及使用方法。
USART的基本原理：USART是一种全双工的通信接口，可以同时进行数据的发送和接收。
它支持同步和异步两种通信方式。
在异步通信中，通信双方通过传输时间间隔来同步数据，而在同步通信中，通信双方使用时钟信号来同步数据传输。
USART还支持多种数据帧格式，如8位或9位数据位、奇偶校验位、1或2位停止位等。
USART的配置：在STM32中，USART的配置主要涉及以下几个方面：1.硬件引脚配置：先确定USART通信要使用的GPIO引脚，并将它们与USART模块的引脚进行映射。
2. USART时钟配置：通过RCC（Reset and Clock Control）模块配置USART时钟，使USART模块可以正常工作。
ART参数配置：设置USART的工作模式、波特率、数据位、停止位和校验等参数。
4.中断配置（可选）：如果需要使用USART中断来处理接收和发送数据，可以配置相应的中断向量。
USART的使用方法：下面是一个基本的USART初始化和数据发送的例子，假设使用USART2进行通信。
首先，需要在程序中引用相关的头文件和库。
例如，在使用STM32Cube库时，可以引用以下头文件和库：```c#include "stm32f4xx.h"#include "stm32f4xx_hal.h"#include "stm32f4xx_hal_usart.h"```然后，进行USART的配置。
以STM32Cube库为例，配置USART时可以使用HAL库提供的相应函数，如下所示：```c/*配置USART2引脚*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};__HAL_RCC_USART2_CLK_ENABLE(;__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(;GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2 ， GPIO_PIN_3;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF7_USART2;HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);/*配置USART2参数*/USART_HandleTypeDef huart2 = {0};huart2.Instance = USART2;huart2.Init.BaudRate = 9600;huart2.Init.Mode = USART_MODE_TX_RX;huart2.Init.Parity = USART_PARITY_NONE;huart2.Init.StopBits = USART_STOPBITS_1;huart2.Init.WordLength = USART_WORDLENGTH_8B;huart2.Init.HwFlowCtl = USART_HWCONTROL_NONE;HAL_UART_Init(&huart2);```接下来，可以使用USART进行数据的发送和接收。
usart同步通信原理
usart同步通信原理USART（Universal Synchronous/Asynchronous Receiver Transmitter）是一种通用的同步/异步收发器，常用于计算机与外设之间的串行通信。
与其他通信接口相比，USART具有使用简便、传输速率高、可靠性强等优点，广泛应用于工业自动化、通信设备、嵌入式系统等领域。
本文将详细介绍USART 同步通信的原理。
一、USART概述USART是一种支持同步和异步通信的串行通信接口。
它包含了发送和接收两个单独的模块，可以独立进行串行数据的发送和接收。
USART的工作模式可以是同步模式，也可以是异步模式。
同步模式下，由外设设备提供时钟信号，数据通过USART与时钟信号同步传输。
异步模式下，USART通过内部时钟信号进行数据传输。
二、USART同步通信原理USART同步通信是指数据传输的时钟信号由外部设备提供的通信方式。
在同步模式下，数据包含位同步的时钟信号，可以实现更稳定可靠的数据传输。
USART同步通信的原理如下：1. 产生时钟信号：在USART同步模式下，时钟信号由外设设备提供。
外设设备通常会产生一个固定频率的时钟信号，用于同步数据传输。
时钟信号可以是周期性的矩形波形。
2. 数据传输：数据传输分为发送和接收两个过程。
发送过程：当发送数据时，USART根据时钟信号的上升沿或下降沿来判断数据位的变化。
一般情况下，数据传输的时刻是在每个时钟信号的下降沿或上升沿进行的。
每个数据位都映射到一个时钟信号的周期。
发送方按照时钟信号的节拍，将数据按位发送。
接收过程：当接收数据时，接收方根据时钟信号的上升沿或下降沿来采样传输的数据。
接收方在每个时钟信号的节拍来临时，采样接收到的数据位。
发送和接收过程通常以字节为单位进行，即发送或接收一个字节的数据。
USART通信支持多种数据位宽，如8位、9位等。
一个字节的数据包括起始位、数据位、校验位和停止位。
3. 通信协议：USART同步通信需要一种规定的通信协议，以确保发送方和接收方之间的数据传输正确可靠。
usart和uart区别
usart和uart区别USART和UART是用于串行通信的两种常见协议，它们在电子通信领域中使用非常广泛。
尽管USART和UART经常被混淆使用，但实际上它们在某些方面有一些明显的区别。
在本篇文章中，我们将详细介绍USART和UART的区别以及它们各自的特点。
首先，让我们来了解一下UART。
UART是英文Universal Asynchronous Receiver Transmitter的缩写，意为通用异步收发器。
它是用于串行通信的一种基本协议。
UART使用引脚信号来发送和接收数据，它以异步的方式工作，这意味着没有时钟信号同步数据传输。
UART通常用于简单的短距离通信，例如在微控制器和外部设备之间进行通信。
相比之下，USART是英文Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter的缩写，意为通用同步异步收发器。
USART是一种更复杂和高级的串行通信协议，它既支持同步传输也支持异步传输。
同步传输使用外部时钟信号来同步数据传输，这种方式可以提供更高的数据传输速率和更可靠的传输。
异步传输相比之下是以UART类似的方式工作，没有时钟信号同步。
USART通常应用于需要高速和可靠数据传输的场景，例如计算机和外设之间的通信。
在使用上，UART和USART之间还有一个明显的区别。
UART只能进行一对一的通信，即一对发送和接收引脚只能连接一个设备。
而USART具有多种通信模式，包括单主机通信、多主机通信和多机通信。
这使得USART在复杂的通信网络中非常有用，支持多个设备同时进行通信。
另一个区别在于USART通常具有较大的FIFO缓冲区，这可以提高数据传输的效率和可靠性。
UART只能使用一个字节的缓冲区来缓存数据，因此在高速传输时容易出现数据丢失或错误。
而USART的FIFO缓冲区可以缓存多个字节的数据，有效地解决了这个问题。
此外，由于USART支持同步传输，因此它可以使用不同的通信协议，如SPI（串行外设接口）和I2C（串行双线制接口）等。
uart和usart的用法
uart和usart的用法UART 和 USART 是串行通信协议，用于在计算机系统和外部设备之间传输数据。
UART 是通用异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）的缩写，而 USART 是通用同步异步收发传输器（Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter）的缩写。
UART是一种简单的串行通信协议，用于在计算机系统和外部设备之间传输数据。
UART使用一条传输线（TX，发送线）和一条接收线（RX，接收线）。
TX线用于传输数据，RX线用于接收数据。
UART通过调整数据位、校验位、停止位等参数来实现数据传输的可靠性。
UART 的基本原理是异步通信，它不需要与外部设备共享时钟信号。
在 UART 中，每个字节都使用起始位（通常为低电平）、数据位（通常为8位）、可选的校验位（用于检测传输错误）、停止位（通常为高电平）进行传输。
起始位用于指示数据传输的开始，停止位用于指示数据传输的结束。
使用波特率来控制传输速度是 UART 的另一个特点，波特率是指每秒钟传输的位数。
例如，当波特率设置为 9600 bps 时，每秒传输 9600 位。
USART提供了与UART相同的功能，但还附带了同步模式的支持。
它支持外部时钟信号，这意味着可以通过时钟线来同步数据传输。
在同步模式下，数据被以固定速率进行传输，并且有更高的传输速度和可靠性。
USART具有三种工作模式：异步模式、同步模式和同步识别模式。
在异步模式中，USART的工作方式与UART完全相同。
在同步模式中，USART 使用外部时钟信号来同步数据的传输。
在同步识别模式中，USART在开始传输数据之前检测数据线上电平的变化，以确定是使用异步传输还是同步传输。
UART和USART可以应用于多种不同的领域。
它们常常被用于与外围设备（如传感器、显示器、GPS接收器等）进行数据传输。
STM32 USART同步异步串行通讯
慢慢的看一下,应该容易理解.在网络通信过程中，通信双方要交换数据，需要高度的协同工作。
为了正确的解释信号，接收方必须确切地知道信号应当何时接收和处理，因此定时是至关重要的。
在计算机网络中，定时的因素称为位同步。
同步是要接收方按照发送方发送的每个位的起止时刻和速率来接收数据，否则会产生误差。
通常可以采用同步或异步的传输方式对位进行同步处理。
1. 异步传输（Asynchronous Transmission）：异步传输将比特分成小组进行传送，小组可以是8位的1个字符或更长。
发送方可以在任何时刻发送这些比特组，而接收方从不知道它们会在什么时候到达。
一个常见的例子是计算机键盘与主机的通信。
按下一个字母键、数字键或特殊字符键，就发送一个8比特位的ASCII代码。
键盘可以在任何时刻发送代码，这取决于用户的输入速度，内部的硬件必须能够在任何时刻接收一个键入的字符。
异步传输存在一个潜在的问题，即接收方并不知道数据会在什么时候到达。
在它检测到数据并做出响应之前，第一个比特已经过去了。
这就像有人出乎意料地从后面走上来跟你说话，而你没来得及反应过来，漏掉了最前面的几个词。
因此，每次异步传输的信息都以一个起始位开头，它通知接收方数据已经到达了，这就给了接收方响应、接收和缓存数据比特的时间；在传输结束时，一个停止位表示该次传输信息的终止。
按照惯例，空闲（没有传送数据）的线路实际携带着一个代表二进制1的信号，异步传输的开始位使信号变成0，其他的比特位使信号随传输的数据信息而变化。
最后，停止位使信号重新变回1，该信号一直保持到下一个开始位到达。
例如在键盘上数字“1”，按照8比特位的扩展ASCII编码，将发送“”，同时需要在8比特位的前面加一个起始位，后面一个停止位。
异步传输的实现比较容易，由于每个信息都加上了“同步”信息，因此计时的漂移不会产生大的积累，但却产生了较多的开销。
在上面的例子，每8个比特要多传送两个比特，总的传输负载就增加25%。
串行同步,异步接口
串行同步/异步接口SPI: Serial peripheral interface 接口设备间通信的同步串行接口，常用于嵌入式系统中芯片间的通信。
SPI采用主从结构，主设备控制时钟信号来发送和接收数据，从设备根据时钟信号进行发送和接收。
I2C(Inter-integrated circuit)接口是基于一种同步串行传输的通信协议，用于连接集成电路芯片。
这个接口中，每个设备都有唯一的地址，此接口采用双线结构，一根时钟信号，一根数据传输。
USB Universal serial bus: 接口是一种用于连接计算机和外部设备的通信接口。
USB采用四线制，其中两根线用于发送和接收数据，一根用于时钟，一根用于供电。
UART是一种串行异步接口，universal asynchronous receiver /transmitter, 用于计算机和外部设备之间传输数据。
接口采用两线制，一根发送数据，一根接收数据。
RS232 Recommend standard 232, 通用的串行异步接口标准，用于计算机和外部设备之间的数据传输。
接口采用双线制，其中一个发送数据，另一个接收数据。
在传送数据时，发送设备和接收设备需要通过特定的数据格式和控制信号进行同步。
串行光纤接口是通过光纤传输数据的接口，具有高速，长距离传输的特点，常见的有Fiber Channel 和Gigabit ethernet。
XFI 和SFI 都是高速串行接口，但是物理层和电气特性不同。
XFI接口是10G 以太网物理层接口，而SFI 接口是SONET/SDH 物理层接口。
此外，XFI接口使用的单模光纤，SFI使用的是多模光纤。
Fiber channel 是一种高速，可靠的串行光纤接口，用于连接存储设备和计算机等设备。
采用光纤传输，具有高宽带，低延迟，长距离传输等特点，适用于数据中心等高性能计算场景。
Gigabit ethernet 是一种高速局域网接口，采用光纤传输，具有高速可靠，低延迟的特点。
USART模块寄存器使用说明
USART模块寄存器使用说明USART（通用同步/异步接收/发送器）模块是一种用于串行数据通信的模块，常用于微处理器和外部设备之间的通信。
USART模块包含一组寄存器，用于配置和控制通信参数以及进行数据的发送和接收。
本文将对USART模块的寄存器进行详细的使用说明。
1.UDR（USART数据寄存器）UDR寄存器用于存储待发送或已接收的数据。
当数据从UDR寄存器发送到外部设备时，需要将其写入UDR寄存器；当数据从外部设备接收时，它将存储在UDR寄存器中。
2.UCSRA（USART控制和状态寄存器A）UCSRA寄存器包含USART模块的控制和状态位。
以下是UCSRA寄存器的一些重要位：-RXC（接收完毕）位：当接收到新的数据时，RXC位被设置为1、可以通过读取该位来确认是否接收到新的数据。
-TXC（发送完毕）位：当数据成功发送完毕时，TXC位被设置为1、可以通过读取该位来确认数据是否已发送完毕。
-UDRE（USART数据寄存器空）位：当UDR寄存器为空时，UDRE位被设置为1，表示可以开始发送新的数据。
3.UCSRB（USART控制和状态寄存器B）UCSRB寄存器用于控制USART模块的各种功能。
以下是UCSRB寄存器的一些重要位：-RXEN（接收使能）位：当该位被置1时，USART模块开始接收数据。
-TXEN（发送使能）位：当该位被置1时，USART模块开始发送数据。
-RXCIE（接收完毕中断使能）位：当该位被置1时，接收到新数据时会触发中断。
-TXCIE（发送完毕中断使能）位：当该位被置1时，数据发送完毕时会触发中断。
4.UCSRC（USART控制和状态寄存器C）UCSRC寄存器用于配置USART模块的通信参数，如字符大小、停止位数、奇偶校验等。
-UCSZ0、UCSZ1、UCSZ2（USART字符大小）位：用于设置字符的大小，这些位可以组合成不同的值，表示字符的大小，如5位、6位、7位或8位。
-USBS（停止位选择）位：用于选择使用的停止位数，可选择1位或2位。
usart的使用流程
USART的使用流程介绍USART（Universal Synchronous/Asynchronous Receiver Transmitter），通用同步/异步收发器，是一种串行通信协议，广泛应用于嵌入式系统中的数据传输。
本篇文档将为您介绍USART的使用流程。
步骤一：配置USART的基本参数1.确定USART的工作模式（同步或异步）和传输速率（波特率）。
2.根据MCU的型号和设置要求，设置USART的控制寄存器来配置USART的工作模式和波特率。
步骤二：配置USART的引脚1.确定MCU上USART的引脚。
根据MCU的引脚配置，选择合适的IO口作为USART的引脚。
2.配置MCU的引脚功能，将相应的IO口配置为USART的引脚功能。
步骤三：初始化USART1.调用初始化函数，将USART的控制寄存器和引脚进行初始化设置。
通常，MCU会提供一些库函数来实现这一步骤。
2.检查USART是否成功初始化，可以通过读取相应的状态寄存器来确认。
步骤四：数据传输1.准备要发送的数据。
将要发送的数据存储在合适的变量中。
2.调用发送函数，将数据写入USART的数据寄存器。
MCU通常会提供相应的库函数来实现这一功能。
3.等待发送完成。
可以轮询相应的状态寄存器，或者使用中断方式来等待发送完成的标志位。
步骤五：接收数据1.检查接收缓冲区是否有数据。
可以轮询相应的状态寄存器，或者使用中断方式来检查接收缓冲区状态。
2.读取接收缓冲区的数据。
将接收到的数据存储在合适的变量中，供后续处理使用。
步骤六：错误处理1.检查错误标志位。
通过读取相应的状态寄存器，可以检查是否发生了传输错误，如帧错误、奇偶校验错误等。
2.根据错误类型，进行相应的错误处理。
可以重新发送数据、重新配置USART等。
步骤七：关闭USART1.在所有数据传输完成后，调用关闭函数，将USART的控制寄存器关闭。
MCU通常会提供相应的库函数来实现这一功能。
2.检查USART是否成功关闭，可以通过读取相应的状态寄存器来确认。
usart协议详解
usart协议详解USART（通用同步异步收发传输器）是一种串行通信协议，常用于在微控制器和外部设备之间进行数据传输。
本文将详细介绍USART协议的工作原理、特点以及应用。
一、USART协议的工作原理USART协议包含了同步和异步两种传输方式。
在同步模式下，数据传输的时钟信号由外部产生，在异步模式下则由USART内部产生。
数据传输的基本单位是一个字符，每个字符由一个起始位、数据位和一个或多个停止位组成。
起始位用于引导接收器开始接收数据，停止位用于标识数据的结束。
在异步模式下，数据是按照固定的波特率传输的，每个字符所占用的时间长度是固定的，由系统的时钟频率和波特率决定。
接收方通过边沿检测来识别数据的起始位，然后按照固定的时间长度逐位接收数据，并根据停止位的状态判断数据是否接收完整。
二、USART协议的特点1. 可适用于多种数据模式：USART协议可以支持多种数据模式，包括8位数据模式、9位数据模式、同步模式和异步模式等。
这样可以根据实际需求选择合适的数据模式，提高数据传输的灵活性。
2. 可靠的数据传输：USART协议具有较高的传输可靠性，采用了差错检测和纠正机制，可以自动检测和纠正数据传输中的错误，提高数据传输的正确率。
3. 高效的传输速率：USART协议支持较高的传输速率，可以达到几百kbps甚至更高的速率，适用于高速数据传输的应用场景。
三、USART协议的应用1. 串口通信：USART协议广泛应用于串口通信领域，可以实现微控制器与计算机、外部设备之间的数据传输。
通过串口通信，微控制器可以与上位机进行数据交互，实现监控、控制、数据采集等功能。
2. 无线通信：USART协议也可用于无线通信系统，例如与蓝牙模块、Wi-Fi模块等进行数据通信。
通过USART协议，可以实现无线控制、文件传输等功能，广泛应用于物联网、智能家居等领域。
3. 数据存储和传输：USART协议还可以用于数据存储和传输设备，例如与SD 卡、闪存芯片等进行数据交互。
串口（USART）的理解
串⼝（USART）的理解⼀、STM32 的 USART 简介通⽤同步异步收发器(Universal Synchronous Asynchronous Receiver and Transmitter)是⼀个串⾏通信设备，可以灵活地与外部设备进⾏全双⼯数据交换。
有别于 USART 还有⼀个 UART(Universal Asynchronous Receiver and Transmitter)，它是在 USART 基础上裁剪掉了同步通信功能，只有异步通信。
简单区分同步和异步就是看通信时需不需要对外提供时钟输出，我们平时⽤的串⼝通信基本都是 UART。
串⾏通信⼀般是以帧格式传输数据，即是⼀帧⼀帧的传输，每帧包含有起始信号、数据信息、停⽌信息，可能还有校验信息。
USART 就是对这些传输参数有具体规定，当然也不是只有唯⼀⼀个参数值，很多参数值都可以⾃定义设置，只是增强它的兼容性。
USART 满⾜外部设备对⼯业标准 NRZ 异步串⾏数据格式的要求，并且使⽤了⼩数波特率发⽣器，可以提供多种波特率，使得它的应⽤更加⼴泛。
USART ⽀持同步单向通信和半双⼯单线通信；还⽀持局域互连⽹络 LIN、智能卡(SmartCard)协议与 lrDA(红外线数据协会) SIR ENDEC 规范。
USART ⽀持使⽤ DMA，可实现⾼速数据通信。
USART 在 STM32 应⽤最多莫过于“打印”程序信息，⼀般在硬件设计时都会预留⼀个 USART 通信接⼝连接电脑，⽤于在调试程序是可以把⼀些调试信息“打印”在电脑端的串⼝调试助⼿⼯具上，从⽽了解程序运⾏是否正确、如果出错哪具体哪⾥出错等等。
USART 功能框图1. 功能引脚TX：发送数据输出引脚。
RX：接收数据输⼊引脚。
SW_RX：数据接收引脚，只⽤于单线和智能卡模式，属于内部引脚，没有具体外部引脚。
nRTS：请求以发送(Request To Send)，n 表⽰低电平有效。
uart和usart的用法
UART和USART的用法1. 什么是UART和USARTUART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）和USART（Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter）是两种常见的串行通信接口。
它们用于在计算机系统和外部设备之间传输数据。
UART是一种异步串行通信接口，而USART则可以同时支持异步和同步串行通信。
2. UART的工作原理UART使用两个引脚进行数据传输：一个引脚用于发送数据（TX），另一个引脚用于接收数据（RX）。
它采用异步传输方式，不需要时钟信号来同步数据传输。
UART 发送数据时，先发送一个起始位（逻辑低电平），然后按照一定的波特率发送数据位，最后发送一个或多个停止位（逻辑高电平）。
接收端根据波特率解析收到的数据位，并根据起始位和停止位来确定每个字节的边界。
3. USART的工作原理USART与UART类似，但它在异步模式下也可以支持同步传输。
同样有TX和RX引脚用于发送和接收数据。
在异步模式下，USART工作原理与UART相同。
而在同步模式下，USART需要额外的时钟信号来同步数据传输。
4. UART和USART的区别•同步和异步模式支持： UART只支持异步传输，而USART可以同时支持异步和同步传输。
•时钟信号： UART不需要时钟信号来同步数据传输，而USART在同步模式下需要外部时钟信号。
•速度：由于UART不需要时钟信号，所以它的速度相对较慢。
而USART在同步模式下可以实现更高的速度。
5. UART和USART的应用UART和USART广泛应用于各种领域，包括通信、工业控制、计算机外设等。
5.1 通信领域UART和USART常用于串口通信。
串口通信是计算机系统与外部设备之间进行数据交换的一种常见方式。
例如，在嵌入式系统中，UART和USART可以用于与传感器、无线模块等设备进行通信。
usart通讯原理讲解
usart通讯原理讲解USART通信是一种常见的串行通信协议，通常用于微控制器与外设之间的数据传输。
本文将从通信原理的角度对USART通信进行讲解。
USART通信是指使用通用同步异步收发传输器（Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter）进行数据传输的一种通信方式。
它允许单个芯片与外部设备通过串行线路进行双向通信，实现数据的发送和接收。
USART通信的原理主要包括以下几个方面：1. 通信端口：USART通信需要通过特定的端口与外部设备连接。
通常情况下，芯片上会有专门的USART引脚用于连接外设。
这些引脚通常包括数据线（TXD和RXD）、时钟线（CLK）和控制线（如使能信号EN等）。
通过这些引脚，芯片可以与外设进行数据的传输和控制。
2. 数据格式：USART通信需要定义数据的格式，包括数据位数、校验位和停止位等。
常见的数据位数有8位和9位两种，校验位可以选择奇校验、偶校验或无校验，停止位通常为1位。
通过设置正确的数据格式，可以确保数据的准确传输。
3. 时钟同步：USART通信可以选择同步模式或异步模式。
在同步模式下，数据的传输需要与时钟信号同步，而异步模式下则不需要。
同步模式通常用于高速传输，而异步模式则适用于一般的数据传输。
通常情况下，异步模式更常见。
4. 数据传输：USART通信可以实现全双工或半双工的数据传输。
全双工模式下，数据可以同时进行发送和接收，而半双工模式下，数据只能在发送和接收之间切换。
根据具体的通信需求，可以选择适合的数据传输模式。
5. 通信协议：USART通信可以通过定义不同的通信协议来实现数据的传输。
常见的通信协议有UART、SPI和I2C等。
其中，UART是最常用的一种协议，适用于简单的点对点通信。
SPI和I2C则适用于多设备之间的通信。
总结起来，USART通信是一种串行通信协议，通过定义数据格式、选择同步模式、确定数据传输模式和选择适合的通信协议，可以实现芯片与外设之间的数据传输。
usart通讯机制
usart通讯机制USART通讯机制是一种串行通讯协议，它是通信设备之间进行数据传输的一种方式。
USART通讯机制可以在单片机和外部设备之间进行数据传输，它是一种简单、快速、可靠的通讯方式。
USART通讯机制的工作原理是将数据分成一个个字节进行传输，每个字节由起始位、数据位、校验位和停止位组成。
起始位是一个低电平信号，用于告诉接收端数据传输开始了。
数据位是实际传输的数据，校验位用于检测数据传输的正确性，停止位是一个高电平信号，用于告诉接收端数据传输结束了。
USART通讯机制可以分为同步和异步两种方式。
同步通讯是指在数据传输过程中，发送端和接收端的时钟信号是同步的，数据传输速度较快，但是需要专门的时钟信号线路。
异步通讯是指在数据传输过程中，发送端和接收端的时钟信号是异步的，数据传输速度较慢，但是不需要专门的时钟信号线路。
USART通讯机制可以通过硬件和软件两种方式实现。
硬件实现是指使用USART芯片来实现通讯，这种方式通讯速度快，但是需要专门的USART芯片。
软件实现是指使用单片机的USART模块来实现通讯，这种方式通讯速度较慢，但是不需要专门的USART芯片。
USART通讯机制在单片机应用中有着广泛的应用，例如在智能家居控制系统中，可以使用USART通讯机制来实现单片机和传感器之间的数据传输；在智能车辆控制系统中，可以使用USART通讯机制来实现单片机和电机驱动器之间的数据传输。
总之，USART通讯机制是一种简单、快速、可靠的通讯方式，它在单片机应用中有着广泛的应用。
无论是在智能家居控制系统还是在智能车辆控制系统中，USART通讯机制都可以发挥重要的作用。
同步异步通信接口USART
波特率的设置和偏差
pp.380-383，表13-7～13-10给出相应与常用频率的晶 体，UBRR的设定值。误差小于±0.5%。
USART的基本操作
USART初始化
➢波特率设定 ➢数据帧结构设定 ➢发送和接收使能 Void USART_Init(unsigned int baud)
return -1; resh=(resh>>1)&0x01; return ((resh<<8)|resl);
}
基于USART接口基本通信的实现和测试
供测试使用的USART数据发送和接收程序 ATmega16由TXD发送数据，由RXD接收并通过7段LED显示 ➢电路图：见Proteus及实验开发板电路图 ➢程序分析：见程序
{ while(!(UCSRA & (1<<UDRE)))；
UDR=data;
}
USART的基本操作
数据发送：9位
➢先将第9位数据写入UCSRB的TXB8标志位中 ➢再将低8位数据写入UDR中 Void USART_Transmit(unsigned int data)
{ while(!(UCSRA & (1<<UDRE)))； UCSRB &= ~(1<<TXB8); //第9位为0 if(data & 0x0100) //第9位为1
USART相关的寄存器
USART控制和状态寄存器C—UCSRC
URSEL UMSEL UPM1 UPM0 USBS UCSZ1 UCSZ0 UCPOL
通用同步异步收发器USART
单线半双工通信
置位HDSEL@USART_CR3
Tx和Rx线被内部连在一起
读取USRART_DR，获得内部RDR的数据 写入USART_DR的数据，从TDR发送出
只使用Tx引脚，Rx引脚可作为GPIO 发送使能的情况下(TE置位)，只要往USART_DR写数据，
硬件就会把数据发送出去，需要软件来管理单线上的传 输冲突
RX
PA10/ PB7
PC7/ PG9
TX
PA9/ PB6
PC6/ PG14
SCK
PA8
PC8/ PG7
nCTS
PA11
PG15
nRTS
PA12
PG8/ PG13
USART2
PA3/ PD6 PA2/ PD5 PA4/ PD7 PA0/ PD3 PA1/ PD4
低速外设总线APB1
USART3
UART4
情况下，写RWU没有作用
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培训内容
帧格式
数据帧的字长度 校验位 时钟波特率控制和时钟容忍
通信方式
单线半双工通信 多处理器通信
集成的多种模式
支持同步通信模式（输出时钟信号） 支持调制解调操作(硬件流控) 支持红外(IrDA)SIR ENDEC规范 支持Smart Card协议 支持LIN协议
低电平：可以发送数据（前提是TxE置位了） 高电平：不发送，等待nCTS变成低电平
如果在数据传输过程中CTS跳变高电平，此帧结束后停止传输 CTS信号的跳变会置位CTSIF，并可以触发中断
中断使能CTSIE@USART_CR3 用来告诉发送方，接收方就绪了或者没有准备好
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模式支持小结
RX对应引 脚可做它用
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名词解释usart
名词解释usart嘿，朋友！今天咱来聊聊 USART 这个有点神秘的家伙。
你知道吗？USART 就像是信息世界里的一座神奇桥梁。
想象一下，你和远方的朋友要交流，得有一条路让你们的话语能顺畅传递吧？USART 就是这样一条“路”。
那 USART 到底是啥呢？简单说，它是通用同步异步收发器。
这名字是不是有点拗口？别急，咱们慢慢理解。
它能让你的设备和其他设备进行通信，就像你能和朋友聊天一样。
比如说，你的手机和电脑要交换数据，USART 就在中间帮忙，让数据能准确无误地跑来跑去。
打个比方，USART 就像是一个超级快递员。
它接收你要发送的数据，然后快速又准确地送到目的地；同时，也能把从别的地方来的数据，妥妥地交到你手上。
再想象一下，你在一个大工厂里，各个车间要协调工作，得有个专门传递消息的人吧？USART 就类似这个角色。
USART 工作的时候，有同步和异步两种模式。
同步模式就好像大家一起按照统一的节奏跳舞，动作整齐划一；异步模式呢，则像大家自由发挥，各自按照自己的节奏来，但也能配合得不错。
它在很多电子设备里都发挥着重要作用。
比如你的智能手表，能和手机连接，靠的就是 USART 默默帮忙；还有那些工业控制设备，也离不开它来传递各种指令和数据。
你说，要是没有USART 这玩意儿，那我们的电子世界得乱成啥样？各种设备之间没法好好交流，那不就像一群人都在自说自话，谁也听不懂谁，多糟糕呀！所以说，USART 虽然听起来有点复杂，但它可是让我们的电子设备变得更聪明、更能相互合作的大功臣呢！总之，USART 就是那个在电子世界里默默搭桥铺路，让信息流通无阻的神奇存在！。
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AVR的异步传输接口USART
数据帧格式：
除波特率外，通信双方还必须采用相同的数据帧格式 1位起始位：0 5～8或9位数据位 1位可选的无校验/奇校验/偶校验位 1～2位停止位：1
USART相关的寄存器
USART数据寄存器UDR
RXB[7:0] TXB[7:0]
UDR实际上由两个物理上分离的寄存器RXB和TXB组成，它们 采用相同的I/O地址。 写UDR实际是写TXB 读UDR实际是读RXB
AVR的异步传输接口USART
串行时钟发生器：支持四种时钟模式
普通异步模式 双倍速异步模式：只能用于异步通信 主机同步模式 从机同步模式
AVR的异步传输接口USART
波特率发生器：
通信双方必须采用相同的波特率 定义为每秒钟传输的二进制位数，一般为1200的整数倍 波特率由UBRR寄存器的值决定，计算公式见pp.373，表13-1
USART的基本操作
USART初始化
波特率设定 数据帧结构设定 发送和接收使能 Void USART_Init(unsigned int baud) { UBRRH=(unsigned char baud>>8); UBRRL=(unsigned char baud); UCSRB=(1<<RXEN)|(1<<TXEN);
USART的基本操作
数据接收：9位
先从UCSRB的RXB8标志位中读取第9位数据 再从UDR中读取低8位数据
unsigned int USART_Receive(void)
{
unsigned char status,resh,resl; while(!(UCSRA & (1<<RXC)))；
PE：校验错误
U2X：USART传输速率倍速，只在异步模式下有效 MPCM：多机通信模式允许，数据帧若不包含地址信息将被忽略
USART相关的寄存器
USART控制和状态寄存器B—UCSRB
RXCIE TXCIE UDRIE RXEN TXEN UCSZ2 RXB8 TXB8
RXCIE：接收完成中断允许 TXCIE：发送完成中断允许 UDRE：发送数据寄存器空中断允许 RXEN：数据接收允许 TXEN：数据发送允许
URSEL：UCSRC/UBRRH选择，写UCSRC该位必须写入1 UMSEL：USART工作模式选择，1同步，0异步 UPM[1:0]：校验方式，0:无校验，1:保留，2:偶校验，3:奇校验 USBS：停止位选择，0:1位停止位，1:2位停止位 UCSZ[1:0]：字符长度，与USCZ2一起使用，见表13-5
UCPOL：时钟极性选择，同步模式下有效，见表13-6
USART相关的寄存器
波特率寄存器UBRRL和UBRRH
URSEL UBRR[7:0]
URSEL：UCSRC/UBRRH选择，写UBRRH该位必须写入0
UBRR[11:0]：USART波特率设置寄存器
UBRR[11:8]
USART相关的寄存器
USART的基本操作
数据发送：9位
先将第9位数据写入UCSRB的TXB8标志位中 再将低8位数据写入UDR中 Void USART_Transmit(unsigned int data) { while(!(UCSRA & (1<<UDRE)))； UCSRB &= ~(1<<TXB8); //第9位为0 if(data & 0x0100) //第9位为1
status=UCSRA; resh=UCSRB; resl=UDR;
if(status & (1<<FE)|(1<<DOR)|(1<<PE)) return -1;
resh=(resh>>1)&0x01;
return ((resh<<8)|resl);
}
基于USART接口基本通信的实现和测试
供测试使用的USART数据发送和接收程序 ATmega16由TXD发送数据，由RXD接收并通过7段LED显示 电路图：见Proteus及实验开发板电路图 程序分析：见程序
第十三、十四章
同步/异步通信接口USART
AVR的异步传输接口USART
USART特点：
全双工操作：独立的接收和发送数据寄存器 支持同步和异步传输 同步操作时可由主机或从机同步 独立的高精度波特率发生器 扩展的，支持5～9位数据位和1～2位停止位的数据帧格式
硬件支持的奇偶校验
3个独立的中断源：发送完成，接收完成和发送数据寄存器空 支持多机通信模式 支持倍速异步通信模式
UCSRB |= (1<<TXB8);Leabharlann UDR=data}
USART的基本操作
数据接收：5～8位
循环检测接收完成标志位RXC，置1则从UDR中读取收到的数据 unsigned char USART_Receive(void) { while(!(UCSRA & (1<<RXC)))； return UDR; }
如果数据寄存器不为空，写入的数据将被忽略
USART相关的寄存器
USART控制和状态寄存器A—UCSRA
RXC TXC UDRE FE DOR PE U2X MPCM
RXC：USART接收完成，置1产生接收完成中断请求 TXC：USART发送完成，置1产生发送完成中断请求 UDRE：USART发送数据寄存器空，置1产生中断请求 FE：接收帧出错，例如接收到停止位为0 DOR：接收数据溢出出错
UCSZ2：数据字位数大小，与UCSZ[1:0]一起使用
RXB8：接收数据的第8位，为第9位数据，读URD之前读取 TXB8：发送数据的第8位，为第9位数据，写URD之前写入
USART相关的寄存器
USART控制和状态寄存器C—UCSRC
URSEL UMSEL UPM1 UPM0 USBS UCSZ1 UCSZ0 UCPOL
对寄存器UCSRC/UBRRH的操作
写操作：URSEL写1，写入UCSRC；写0，写入UBRRH 读操作：第一次读的是UBRRH，连续第二次读的是UCSRC unsigned char ucsrc ucsrc=UBRRH ucsrc=UCSRC return ucsrc
波特率的设置和偏差
pp.380-383，表13-7～13-10给出相应与常用频率的晶 体，UBRR的设定值。误差小于±0.5%。
UCSRC=(1<<URSEL)|(1<<USBS)|(3<<UCSZ0)
}
USART的基本操作
数据发送：5～8位
循环检测数据寄存器空标志UDRE，为1数据可写入UDR Void USART_Transmit(unsigned char data) { while(!(UCSRA & (1<<UDRE)))； UDR=data; }