STM32

并行通信

串行通信

有时钟同步信号，A传到B的过程中，每一个位都是根据时钟来传的，比如时钟到达上升沿，传1bit。

A和B之间没有时钟同步信号，双方先约定一些波特率、起始位等，计算出发送每一bit占用的时间。

常见的串行通信接口：

如果是全双工，那么发送和接收都要有独立的引脚。半双工一般只占用一个独立的发送\接收引脚。

如果是同步通信，那么一定有同步时钟。

包含：

物理层(电气层：接口决定）：通信接口（RS232,RS485,RS422,TTL)数据格式（数据层：芯片决定）起始位校验位等约定好通信协议（协议层：程序决定）数据出错能检测出来等

UART异步通信方式引脚连接方法：

RXD:数据输入引脚。数据接收。TXD:数据发送引脚。数据发送。

两个电路板相连，往往用到一些接口，而不是直接相连TXRX。

MCU发送串口信号，经电平转换芯片变为USB信号，通过USB连到电脑，电脑可以直接识别USB信号。

STM32串口通信过程:信号一位一位传过来，速度根据波特率来传。串行移位寄存器一个一个读过来，然后一次性写入到输入数据缓冲器里，MCU从中读取数据。

MCU写输出数据缓冲器，然后一次性给串行移位寄存器，然后在波特率控制下，把数据一位位送到外部设备。

起始位：1个逻辑0数据位开始数据位（8位或者9位）奇偶校验位（第9位）停止位（1,1.5,2位）波特率设置

TX:芯片数据发送出去，RX：数据接收。接收后放到接收移位寄存器，然后全部给接收数据寄存器，然后CPU可以通过总线读取数据。发送的话，CPU把数据写到发送数据寄存器，之后数据送到发送移位寄存器，数据一位一位的从IO口出去。

对于这个发送和接收移位寄存器，必须提前设定好波特率，这两个寄存器受发送控制和接收器控制。可以由下图看到：发送和接收端共用一个波特率，用于确定串行通信的速度。最下面有一个BRR寄存器，首先时钟来自于pCLKx ，pclk经过/usartdiv和/(8*(2-OVER8)),OVER8由控制寄存器的一个位决定可能为0或1，把这个时钟作为发送器和接收器的时钟，控制发送和接收移位寄存器，实现控制传输数据的速度。

对于接收器控制和发送控制，图中还有几个寄存器，右边SR寄存器，记录一些状态标志位，左边CR1，有一些使能位，高位连接中断控制，可以触发一些中断。

波特率决定了串口的通信速度，如何计算。

上图OVER8：在控制寄存器 1 (USART_CR1)中可找到，其中采样频率越高，容错性越好，但是限制了速度。如果8倍过采样可以提高速度。

小数波特率生成：

对 USARTDIV 的尾数值和小数值进行编程时，接收器和发送器（Rx 和 Tx）的波特率均设置为相同值。

当fck确定，又要达到某一种波特率，此时可以计算出USARTDIV的值是多少。它的值是由USART_BRR 寄存器决定的。

USARTDIV 是一个存放在 USART_BRR 寄存器中的无符号定点数。当 OVER8=0 时，小数部分编码为 4 位并通过 USART_BRR 寄存器中的 DIV_fraction[3:0] 位编程。当 OVER8=1 时，小数部分编码为 3 位并通过 USART_BRR 寄存器中的 DIV_fraction[2:0] 位编程，此时 DIV_fraction[3] 位必须保持清零状态。注意： 对 USART_BRR 执行写操作后，波特率计数器更新为波特率寄存器中的新值。因此，波特率 寄存器的值不应在通信时发生更改。

如图所示，USART中DIV_Mantissa是设置USARTDIV 的整数部分，DIV_Fraction是设置USARTDIV的小数部分。如果经过公式算出USARTDIV=37.5该如何设置 USART_BRR寄存器？

可以看到波特率寄存器 (USART_BRR)：位15：4一共12位，如果设置USARTDIV=37.5，只需要把高十二位设置成37 。小数则是由低4位决定的，由于低四位一共有2^4=16个数，占满了0-1，所以可以0.5*16=8,赋给低四位即可。

可以总结出：OVER8=0时波特率计算公式：

①根据波特率和串口时钟频率，计算出USARTDIV的值。

②DIV_Fraction=USART的小数部分 X16所得的整数

DIV_Mantissa=USART的整数部分

假如OVER8=0，串口时钟为90M，需要得到115200的波特率，根据公式计算得到USARTDIV=90000000/(115200*16)=48.828

DIV_Fraction=16*0.828的整数部分=13=0X0D；

DIV_Mantissa=48=0x30；

得到USART1->BRR值为0x30d，只要设置串口1的BRR寄存器值位0x30d就可得到115200的波特率。