一、串口外設的基本概述

1、基本定義

串口通信，通過在通信雙方之間以比特位（bit）的形式逐一發送或接收數據，實現了信息的有效傳遞。其通信方式不僅簡單可靠，而且成本很低。

2、stm32的串口

?下面是兩個MCU的數據交互，通過連接MCU的UART外設，實現數據通信交互

3、USART外設的基本概念

1.USART是一個全雙工通用同步/異步串行收發模塊，該接口是一個高度靈活的串行通信設備

2.UART和USART的區別：

3.處理器和外部設備通信的兩種方式：并行通信和串行通信

并行通信（多車道）

??? -傳輸原理：數據各個位同時傳輸。

??? -優點：速度快

??? -缺點：占用引腳資源多

使用場景：要求數據傳輸快，如果外部RAM、LCD、Camera等

串行通信（單車道）

?? -傳輸原理：數據按位順序傳輸。

??? -優點：占用引腳資源少

??? -缺點：速度相對較慢

使用場景：要求占用引腳少，使用串口藍牙、串口WIFI、SPIRFID卡、SPILCD屏等

4.串行通信按傳送方向分：

a.單工：

???????????數據傳輸只支持數據在一個方向上傳輸(收音機、遙控器)

b.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；（對講機）

c.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。（電話機）

二、stm32串口--USART（習慣叫串口，串口為全雙工通信）

1.串口信號分析：

TXD 發送數據 Transmit(tx) Data 簡寫形式?(TX ?T ?TD)

RXD 接受數據 Receive(rx) Data ? 簡寫形式?(RX ?R ?RD)

2.數據幀格式

傳輸一個字節，需要包括起始位（1位）、數據位（7、8、9位）、校驗位（可選）、停止位(1位)

如：

3.奇偶檢驗位

????????奇偶校驗是一種校驗代碼傳輸正確性的方法，它根據被傳輸的一組二進制代碼數位中1的個數是奇數或偶數來進行校驗。采用奇數的稱為奇校驗，反之，稱為偶校驗。在STM32的串口通信中，奇偶校驗主要用于檢測數據傳輸過程中的錯誤。如果接收端收到的數據中1的個數與約定的奇偶性不符，則認為發生了傳輸錯誤。雖然奇偶校驗只能檢測出部分誤碼（如1位誤碼），并且不能糾錯，但由于其實現簡單，仍得到了廣泛使用。

雖然奇偶校驗可以檢測數據傳輸過程中的錯誤，實際使用過程一般不使用它。除非在一些工控產品中可以考慮使用。增加數據傳輸判斷可靠性

4.流控（了解即可）

???????????數據在兩個串口之間進行通訊的時候常常會出現丟失數據的現象，比如兩臺計算機或者是一臺計算機和一個單片機之間進行通訊，當接收端的數據緩沖區已經滿了，這個時候如果還有數據發送過來，因為接收端沒有時間進行處理，那這樣的數據就有可能會丟失。在工業現場或者其他領域，經常會遇到這種問題，本質原因是速度不匹配、處理能力不匹配。比如單片機的主頻只有20M或30M，ARM的處理能力可能是200M，PC機的處理能力是幾個G，這種處理能力的不匹配造成了傳輸的時候數據容易丟失。

????????硬件流控就是來解決這個速度匹配的問題。它的基本含義非常簡單，當接收端接收到的數據處理不過來時，就向發送端發送不再接收的信號，發送端接收到這個信號之后就會停止發送，直到收到可以繼續發送的信號再繼續發送。因此流控本身是可以控制數據傳輸的進度，進而防止數據丟失。

4.1硬件流控

• RTS(Require To Send，發送請求)為輸出信號
• CTS(Clear To Send，發送允許)為輸入信號

5.串行通信的傳送速率

????????串行通信的傳送速率：在串行通信中，數據是按位進行傳送的，因此傳送速率用每秒鐘傳送格式位的數目來表示，稱之為波特率（band rate）。每秒傳送一個格式位就是1波特。

bps:每秒傳輸多少比特位數據

9600bps:每秒傳輸9600位數據，波特率參考值，常見波特率:9600bps 115200bps

注意：兩個MCU之間進行通信，數據幀格式及波特率必須是相同的，如果不同，則會出現數據傳輸異常。

波特率傳輸時有一定的誤差，波特率值越高，誤越大。這一點需要注意。

?

三、USART1配置流程

1、串口程序時，需要注意將stm32f4xx.h第127行25000000改為8000000，修改后，如下

  #define HSE_VALUE    ((uint32_t)8000000) /*!< Value of the External oscillator in Hz */

2、需要注意將system_stm32f4xx.c第254行25改為8,修改后，如下

#define PLL_M     8

3、理解電路原理圖

PA9 ?---- USART1_TX(發送端)

PA10 ---- USART1_RX(接收端)

下面是手機藍牙控制開發板燈的源碼

https://download.csdn.net/download/m0_63622771/90835799

四、串口軟件的使用方法

1、安裝驅動：CH340

2、安裝軟件：porthelper（單片機多功能調試助手-最新版本1.8.9-CSDN博客）