本篇文章對串口Usart進行講解，為后面的esp8266和語音模塊控制打好基礎。

USART（Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter，通用同步 / 異步收發器） 是一種常見的串行通信接口，廣泛應用于嵌入式系統、單片機、傳感器、通信設備等領域，主要用于設備之間的數據傳輸。

它的核心功能和作用可以從以下幾個方面理解：

串行通信：數據通過一根或幾根信號線逐位傳輸（與并行通信的多線同時傳輸相比），節省硬件引腳資源，適合遠距離或低成本的數據交換。

連接場景：例如單片機（如 STM32）與傳感器、藍牙模塊（如 HC-05）、Wi-Fi 模塊（如 ESP8266）、上位機（如電腦）等設備之間的通信，通常通過 USART 接口連接。

USART 的 “同步 / 異步” 特性使其靈活性很高：

異步模式（最常用）：不需要專用的時鐘線，雙方通過預先約定的波特率（數據傳輸速率，如 9600bps、115200bps）同步數據，僅通過TX（發送線） 和RX（接收線） 傳輸數據。例如：電腦通過 USB 轉 TTL 模塊與 ESP8266 的通信，就是用異步模式，通過串口助手發送 AT 指令。

同步模式：需要額外的時鐘線（SCK）來同步數據傳輸，適合對時序要求嚴格的場景（如與某些傳感器或外設的高速通信）。

數據以 “幀” 為單位傳輸，每一幀包含：起始位（標志數據開始）、數據位（實際傳輸的 8 位或 9 位數據）、校驗位（可選，用于驗證數據正確性）、停止位（標志數據結束）。

雙方需約定相同的波特率（如 9600、115200）、數據位、校驗位、停止位（稱為 “串口參數”），否則會出現數據傳輸錯誤。

指令控制：通過 USART 發送 AT 指令配置模塊（如 ESP8266 的 Wi-Fi 連接、藍牙模塊的配對）。

數據采集：傳感器（如溫濕度傳感器、GPS 模塊）通過 USART 向上位機或單片機發送采集到的數據。

調試輸出：單片機通過 USART 向上位機（如電腦）發送調試信息（如打印變量值、程序運行狀態），方便開發調試。

設備聯動：多個單片機或模塊通過 USART 組成通信網絡，實現數據共享或協同控制（如智能家居中多個設備的聯動）。

UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter） 僅支持異步通信，沒有同步模式。

USART 是 UART 的增強版，既支持異步通信，也支持同步通信，功能更全面。在實際應用中，若無需同步模式，USART 通常也以異步模式使用，此時可視為 UART。

總之，USART 是嵌入式系統中設備間 “對話” 的重要橋梁，通過簡單的硬件連接（通常只需 TX、RX、GND 三根線）和軟件配置，即可實現穩定的數據傳輸，是物聯網、智能家居、工業控制等領域的基礎通信接口。

我們這里以輸出調試信息所用到的USART串口1為例。PA9為串口1的TXD、PA10為串口1的RXD。

我們將串口UART1配置為異步功能，Mode選擇為Asynchronous，與PC端的通訊波特率為115200 Bit/s。

因為我們只是向PC端發送一些調試信息，無需接收PC端的數據，所以我們無需打開中斷功能。

在 STM32 開發中，標準庫函數（如printf()）默認輸出到控制臺（如電腦終端），但在嵌入式系統中，通常需要將輸出重定向到串口。通過重寫fputc()函數，可以實現以下功能：

1. 使用printf()調試：將調試信息通過串口發送到電腦，方便開發時查看。
2. 與外部設備通信：通過串口向其他設備發送數據。

該函數的作用是將字符ch，通過 USART1 串口發送出去，并等待發送完成。

int fputc(int ch, FILE *f)
{//USART1->SR：USART1 的狀態寄存器，其中第 6 位（TXE）表示發送緩沖區是否為空。//0x40：二進制為0100 0000，用于檢查TXE位。//循環等待：直到TXE位被置 1（發送緩沖區為空），才繼續執行下一步。while( (USART1->SR & 0x40) == 0 );//USART1->DR：USART1 的數據寄存器，寫入此寄存器將觸發串口發送。//(uint8_t) ch：將字符轉換為無符號 8 位整數后發送。USART1->DR = (uint8_t) ch;//返回發送的字符（作為整數），表示操作成功。return ch;
}

int main()
{printf("Demo run!!!\n");  delay_ms(1000);  
}