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  • USART—通用同步異步收發接收器,是一個串行通信設備,可以和外部設備進行靈活的全雙工數據交換,有別于USART還有一個UART(在原來的基礎上裁剪掉了同步通信功能(時鐘同步)),串行通信一般是以幀格式傳輸數據,一幀一幀的傳。

    協議層: 串口通信的一個數據包包含從起始信號開始,直到停止信號的結束

    起始信號:一個邏輯0數據位表示。

    停止信號:0.5,1,1.5或2個邏輯1的數據位表示。

    0.5個停止位:智能卡模式下的接收數據時使用。

    1個停止位:停止位的默認數值

    1.5個停止位:智能卡模式下的手法數據和接收數據時使用

    2個停止位:常規USART模式,單線模式以及調制解調器的模式。

    有效數據的基本長度被約定為5,6,7,8.

    奇偶檢驗(設置USART-CR1 的PS位)

    偶檢驗:數據=00110101,里面數據1的個數位為偶數位,檢驗位置“0”,當數據檢驗和偶數相同的時候,證明沒有出錯,反之則錯誤

    奇檢驗:數據 = 01110101,里面數據1的個數為奇檢位,檢驗位置“1”,當數據檢驗和奇數相同,則證明沒有出錯,反之錯誤。

    當然也會存在同時兩個位一塊出現錯誤,導致無法判斷是否位奇偶檢驗的錯誤,但發生的概率很低。

    下面這張圖需要重點理解

    ?下面是對代碼的理解:

    ?首先先看這個圖,,可以看出USART_RX_STA類似與一個16位的寄存器,前14位存儲的是數據,后面兩個分別檢測0X0D和0X0A。

    接下里分析:
    void uart_init(u32 pclk2,u32 bound) { float temp; u16 mantissa; u16 fraction;
    temp=(float)(pclk2*1000000)/(bound*16);//得到USARTDIV mantissa=temp; //得到整數部分
    fraction=(temp-mantissa)*16; //得到小數部分 mantissa<<=4; mantissa+=fraction;
    RCC->APB2ENR|=1<<2; //使能PORTA口時鐘 RCC->APB2ENR|=1<<14; //使能串口時鐘
    GPIOA->CRH&=0XFFFFF00F;//IO狀態設置 GPIOA->CRH|=0X000008B0;//IO狀態設置
    RCC->APB2RSTR|=1<<14; //復位串口1 RCC->APB2RSTR&=~(1<<14);//停止復位 //波特率設置
    USART1->BRR=mantissa; // 波特率設置 USART1->CR1|=0X200C; //1位停止,無校驗位. #if
    EN_USART1_RX //如果使能了接收 //使能接收中斷 USART1->CR1|=1<<5; //接收緩沖區非空中斷使能
    MY_NVIC_Init(3,3,USART1_IRQn,2);//組2,最低優先級 #endif }

    temp=(float)(pclk2*1000000)/(bound*16);這是一個計算公式,因為使能的是串口1,而串口1是在APB2ENR寄存器里面(其余串口均在寄存器APB1ENR里面),因為APB2的頻率一般位72M,而APB1的頻率一般位36M。

    ?所以這里的pclk2為72M,而bound是你需要設置的波特率。

    USARTX-BRR:

    前四位為小數部分?,后12位是整數部分,假設算出來的mantissa = 39.5,小數部分相當于把1分成了16份,所以相當于把0.5*16轉化為二進制存入。

    mantissa = temp的作用僅僅是:為了接下來將小數部分求出來

    fraction=(temp-mantissa)*16; //得到小數部分 mantissa<<=4;

    這兩行代碼是為將十進制的整數部分和小數部分,分別轉化為16進制。然后存入到波特率寄存器里面。緊接著使能串口1和PORTA時鐘(串口一對應的IO口是PA9,PA10,需要拿跳帽連接在一起).

    然后將IO口置零,然后分別進行設置成一個輸入一個輸出,

    USART1->CR1|=0X200C;? ? ?設置成使能串口8個字長1個停止位(USART_CR2中[13:12]默認為“0”)

    MY_NVIC_Init(3,3,USART1_IRQn,2)

    將其分在組2里面,此時的搶占優先級:響應優先級為 =
    2:2,即(00-11)四種情況,而3:3的安排選擇了組2優先級最小的一種情況。這樣可以先執行上面的波特率賦值,以及串口使能等等操作,最后再進行這行代碼運行。

    接下來看下一部分:
    u16 USART_RX_STA=0; //接收狀態標記 void USART1_IRQHandler(void) { u8 res; #if
    SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS為真,則需要支持OS. OSIntEnter(); #endif
    if(USART1->SR&(1<<5)) //接收到數據 { res=USART1->DR;
    if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成 { if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d {
    if(res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收錯誤,重新開始 else USART_RX_STA|=0x8000; //接收完成了 }
    else //還沒收到0X0D { if(res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000; else {
    USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0x3fff]=res; USART_RX_STA++;
    if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收數據錯誤,重新開始接收 } } } }
    起始階段:?USART_RX_STA=0,對接受狀態的標記。

    先通過狀態寄存器SR的RXNE是否為1,是1則接收到了數據,反之則沒有。緊接這定義一個res變量來接收從數據寄存器的一個字節,然后此時USART_RX_STA為0,與0X8000進行&運算,結果為0,則未接受到,接著繼續進行判斷,0X4000進行與運算,看是否為0,也是判斷是否接受道路0X0D,如果沒有接受到,則將這個res變量存放在數組里面,此時的USART_RX_STA為
    0 與0X3fff進行&運算,大家算算會發現,因為他的前14位是數據位,所以你會發現第一個變量就會存放在BUF[0]里面,大概邏輯是這樣的:

    所以每個字節都會被存放到具體的數組位上?。

    if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收數據錯誤,重新開始接收

    當數組越界的時候,則會重新開始。

    接下來就會一直循環,當數據位存滿后,接下來res里面接受的就是0X0D,先和上面一樣判斷USART_RX_STA是否接受到了0X0A和0X0D。

    接著執行:
    if(res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;
    將USART_RX_STA的第十五位變為1,,接下來進行下一次循環,這一次res接受到的值為0X0A,

    然后進行判斷進入到
    if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d { if(res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收錯誤,重新開始
    else USART_RX_STA|=0x8000; //接收完成了 }
    所以執行USART_RX_STA|=0x8000,使得USART_RX_STA的第十六位變為1。

    接下來看主函數部分:
    int main(void) { u8 t; u8 len; u16 times=0; Stm32_Clock_Init(9); //系統時鐘設置
    delay_init(72); //延時初始化 uart_init(72,9600); //串口初始化為9600 LED_Init();
    //初始化與LED連接的硬件接口 while(1) { if(USART_RX_STA&0x8000) {
    len=USART_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的數據長度 printf("\r\n您發送的消息為:\r\n");
    for(t=0;t<len;t++) { USART1->DR=USART_RX_BUF[t];
    while((USART1->SR&0X40)==0);//等待發送結束 } printf("\r\n\r\n");//插入換行
    USART_RX_STA=0; }else { times++; if(times%5000==0) { printf("\r\nALIENTEK
    MiniSTM32開發板 串口實驗\r\n"); printf("正點原子@ALIENTEK\r\n\r\n\r\n"); }
    if(times%200==0)printf("請輸入數據,以回車鍵結束\r\n");
    if(times%30==0)LED0=!LED0;//閃爍LED,提示系統正在運行. delay_ms(10); } } }
    if(USART_RX_STA&0x8000)? ? ? ? ? ? ? ? ?判斷是否接收到了0X0A

    len=USART_RX_STA&0x3fff;舉個簡單的例子此時USART_RX_STA為1100000000000011和0X3fff進行&運算,得到的結果是3,自然就表示了當前數組的大小。

    最后階段,重點理解以下兩行代碼:
    USART1->DR=USART_RX_BUF[t]; while((USART1->SR&0X40)==0);//等待發送結束
    分析如下:
    將每個組內的信息存入到數據寄存器,此時數據寄存器將數據給TDR,發送信息的時候,是一位一位發送的,每一數據幀都有起始位,數據位,以及停止位,當檢測到數據寄存器的細信息發送完了(完全給了TDR),此時狀態寄存器的TXE便變為1,當檢測到TXE為1后,TC也會變為1(系統自動進行)。所以第二行才會檢測這個狀態寄存器的第6位是否為1來判斷是否發送成功了這個字節


    由此推出,直接判斷TXE也可以判斷發送是否完成

    所以代碼可以改為:
    for(t=0;t<len;t++) { USART1->DR=USART_RX_BUF[t];
    while((USART1->SR&0X80)==0);//等待發送結束 }

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