ARM微控制器與嵌入式系統(tǒng) 課件 22 STM32-USART

ARM微控制器與嵌入式系統(tǒng)

STM32-USART主講人：景妮琴北京電子科技職業(yè)學(xué)院內(nèi)容串行接口STM32-USART功能框圖功能引腳數(shù)據(jù)寄存器控制器小數(shù)波特率生成串行接口串行接口：簡稱串口，也稱串行通信接口或串行通訊接口（通常指COM接口），是指采用串行通訊方式的擴展接口。USART與UARTUSART：通用同步異步收發(fā)器UART：通用異步收發(fā)器STM32芯片具有多個USART和UART外設(shè)用于串口通訊STM32-USARTSTM32F407ZGT6有四個USART和兩個UART，其中USART1和USART6的時鐘來源于APB2總線時鐘，其最大頻率為84MHz，其他四個的時鐘來源于APB1總線時鐘，其最大頻率為42MHz。STM32-USARTUSART滿足外部設(shè)備對工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NRZ異步串行數(shù)據(jù)格式的要求使用了小數(shù)波特率發(fā)生器，可以提供多種波特率，使得它的應(yīng)用更加廣泛。USART支持同步單向通信和半雙工單線通信；還支持局域互連網(wǎng)絡(luò)LIN、智能卡(SmartCard)協(xié)議與lrDA(紅外線數(shù)據(jù)協(xié)會)SIRENDEC規(guī)范。STM32-USART功能框圖113412STM32-USART功能框圖-功能引腳TX：發(fā)送數(shù)據(jù)輸出引腳。RX：接收數(shù)據(jù)輸入引腳。SW_RX：數(shù)據(jù)接收引腳，只用于單線和智能卡模式。nRTS：請求以發(fā)送(RequestToSend)，n表示低電平有效。如果使能RTS流控制，當(dāng)USART接收器準(zhǔn)備好接收新數(shù)據(jù)時就會將nRTS變成低電平；當(dāng)接收寄存器已滿時，nRTS將被設(shè)置為高電平。該引腳只適用于硬件流控制。nCTS：清除以發(fā)送(ClearToSend)，n表示低電平有效。如果使能CTS流控制，發(fā)送器在發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)之前會檢測nCTS引腳，如果為低電平，表示可以發(fā)送數(shù)據(jù)，如果為高電平則在發(fā)送完當(dāng)前數(shù)據(jù)幀之后停止發(fā)送。該引腳只適用于硬件流控制。SCLK：發(fā)送器時鐘輸出引腳。這個引腳僅適用于同步模式。STM32-USART功能框圖-功能引腳STM32F407ZGT6有四個USART和兩個UART，其中USART1和USART6的時鐘來源于APB2總線時鐘，其最大頻率為84MHz，其他四個的時鐘來源于APB1總線時鐘，其最大頻率為42MHz。UART只是異步傳輸功能，所以沒有SCLK、nCTS和nRTS功能引腳從上表可發(fā)現(xiàn)USART的功能引腳有多個，只要在程序編程時軟件綁定引腳即可。STM32-USART功能框圖-數(shù)據(jù)寄存器USART的數(shù)據(jù)寄存器USART_DR包含了發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器或者接收數(shù)據(jù)寄存器。一個專門用于發(fā)送的可寫TDR，一個專門用于接收的可讀RDR。當(dāng)進行發(fā)送操作時，往USART_DR寫入數(shù)據(jù)會自動存儲在TDR內(nèi)。如我們要發(fā)送TEMP這個數(shù)據(jù)，就可以進行操作：USART_DR=TEMP；TEMPSTM32-USART功能框圖-數(shù)據(jù)寄存器當(dāng)進行讀取操作時，向USART_DR讀取數(shù)據(jù)會自動提取RDR數(shù)據(jù)。如我們要讀取數(shù)據(jù)，就會使用TEMP這個變量從USART_DR取得數(shù)據(jù)，TEMP=USART_DR；TEMPSTM32-USART功能框圖-控制器USART有專門控制發(fā)送的發(fā)送器、控制接收的接收器，還有喚醒單元、中斷控制等等。STM32-USART功能框圖-波特率生成波特率單位時間內(nèi)傳輸?shù)拇a元個數(shù)。比特率指單位時間內(nèi)傳輸?shù)谋忍財?shù)，單位bit/s(bps)。USART串口傳輸時的比特數(shù)與碼元相同，因此波特率=比特率。波特率越大，傳輸速率越快。STM32-USART功能框圖-波特率生成USART的發(fā)送器和接收器使用相同的波特率。USARTDIV是一個存放在波特率寄存器(USART_BRR)的一個無符號定點數(shù)。其中DIV_Mantissa[11:0]位定義USARTDIV的整數(shù)部分，DIV_Fraction[3:0]位定義，USARTDIV的小數(shù)部分，DIV_Fraction[3]位只有在OVER8位為0時有效，否則必須清零。以115200為例。這里的OVER8我們?nèi)?，表示16倍過采樣USART：USART1，時鐘為84M波特率：115200OVER8：