USART:(Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter)
通用同步/異步串列接收/傳送器
USART是一個全雙工通用同步/異步串列收發模組，該接口是一個高度靈活的串列通信設備。
基本介紹
- 中文名：USART
- 外文名：Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter
- 主要特點：支持同步和異步操作
- 結構組成：時鐘發生器、數據傳送器和接收器
- 三大部分：時鐘發生器、數據傳送器和接收器
主要特點,結構組成,使用,步驟說明,程式如下,
主要特點
1. 全雙工操作（相互獨立的接收數據和傳送數據）；
2. 同步操作時，可主機時鐘同步，也可從機時鐘同步；
3. 獨立的高精度波特率發生器，不占用定時/計數器；
4. 支持5、6、7、8和9位數據位，1或2位停止位的串列數據楨結構；
5. 由硬體支持的奇偶校驗位發生和檢驗；
6. 數據溢出檢測；
7. 幀錯誤檢測；
8. 包括錯誤起始位的檢測噪聲濾波器和數字低通濾波器；
9. 三個完全獨立的中斷，TX傳送完成、TX傳送數據暫存器空、RX接收完成；
10.支持多機通信模式；
11.支持倍速異步通信模式。
結構組成
USART收發模組一般分為三大部分：時鐘發生器、數據傳送器和接收器。控制暫存器為所有的模組共享。
傳送器部分由一個單獨的寫入緩衝器（傳送UDR）、一個串列移位暫存器、校驗位發生器和用於處理不同幀結構的控制邏輯電路構成。使用寫入緩衝器，實現了連續傳送多幀數據無延時的通信。
接收器是USART模組最複雜的部分，最主要的是時鐘和數據接收單元。數據接收單元用作異步數據的接收。除了接收單元，接收器還包括校驗位校驗器、控制邏輯、移位暫存器和兩級接收緩衝器（接收UDR）。接收器支持與傳送器相同的幀結構，同時支持幀錯誤、數據溢出和校驗錯誤的檢測。
與UART兼容性
AVR USART 和AVR UART 兼容性 USART 在如下方面與AVR UART 完全兼容：
· 所有USART 暫存器的位定義。
· 波特率發生器。
· 傳送器操作。
· 傳送緩衝器的功能。
· 接收器操作。
然而，接收器緩衝器有兩個方面的改進，在某些特殊情況下會影響兼容性：
· 增加了一個緩衝器。兩個緩衝器的操作好象是一個循環的FIFO。因此對於每個接收到的數據只能讀一次！更重要的是錯誤標誌FE 和DOR，以及第9 個數據位RXB8與數據一起存放於接收緩衝器。因此必須在讀取UDR 暫存器之前訪問狀態標誌位。否則將丟失錯誤狀態。
· 接收移位暫存器可以作為第三級緩衝。在兩個緩衝器都沒有空的時候，數據可以保存於串列移位暫存器之中( 參見 Figure 61)，直到檢測到新的起始位。從而增強了 USART 抵抗數據過速(DOR) 的能力。
下面的控制位的名稱做了改動，但其功能和在暫存器中的位置並沒有改變：
· CHR9改為UCSZ2。
· OR改為DOR。
片內時鐘產生－波特率發生器內部時鐘用於異步模式與同步主機模式。
USART 的波特率暫存器UBRR 和降序計數器相連線，一起構成可程式的預分頻器或波特率發生器。降序計數器對系統時鐘計數，當其計數到零或UBRRL 暫存器被寫時，會自動裝入UBRR 暫存器的值。當計數到零時產生一個時鐘，該時鐘作為波特率發生器的輸出時鐘，輸出時鐘的頻率為fosc/(UBRR+1)。發生器對波特率發生器的輸出時鐘進行2、8或16 的分頻，具體情況取決於工作模式。波特率發生器的輸出被直接用於接收器與數據恢復單元。數據恢復單元使用了一個有2、8或16個狀態的狀態機，具體狀態數由UMSEL、U2X 與 DDR_XCK 位設定的工作模式決定。
使用
STM32 USART的使用（基於庫函式版本）
步驟說明
對中斷需要用到的的默認的兩個管腳PA9和PA10的模式進行設定.
* 注意：不要忘記RCC的設定！STM32的結構決定了用任何一個外設 * 就必須設定相應的使能時鐘。USART1的使能時鐘位是在APB2中的 * 本例中對應函式UART1_GPIO_Configuration()
* 2: 對USART的數據格式進行設定，即傳送數據的數據位、校驗位等.
* 本例對應函式為UART1_GPIO_Configuration()
* 註：對於數據是以上升沿還是下降沿有效，可以設定也可以不設 * 置，如果不設定，則系統採用默認值。本例中將其禁止。 * 3: 在主函式中調用以上兩個函式，然後用庫函式USART_SendData()
* 傳送數據，用USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) * 查詢中斷即可。
程式如下
#include<stm32f10x_lib.h>
void delay(u32 x) //延時函式，u32是庫函式中定義好的宏，意為無符號32位整數 {
while(x--);}
/********************************************************************** * Name : UART1_GPIO_Configuration * Deion : Configures the uart1 GPIO ports. * Input : None * Output : None * Return : None
void UART1_GPIO_Configuration(void) //注意：不是庫函式，而是自己定義的GPIO初始化函式，
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
//定義GPIO管腳初始化結構體
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
//本函式（使能時鐘）參數中，RCC_APB2Periph_USART1是必不可少的，有人會問，對於串口用到的PA9和
//PA10不用使能時鐘嗎？其實由於USART1默認的就是PA9和PA10，所以這一個就行了，當然你要是加上 //這個|RCC_APB2Periph_GPIOA也是不報錯的，只是重複了。
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
//選中串口默認輸出管腳
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//定義輸出最大速率
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //定義管腳9的模式
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //調用函式，把結構體參數輸入進行初始化
// Configure USART1_Rx as input floating
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //同上
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//設定上浮模式
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//同上
* Name : UART1_Configuration * Deion : Configures the uart1 * Input : None * Output : None * Return : None
*******************************************************************************/ void USART_Configuration(void) {
USART_InitTypeDef USART_InitStructure; //定義串口初始化結構體
/*USART_ClockInitTypeDef USART_ClockInitStructure;//定義串口模式初始化結構體
USART_ClockInitStructure.USART_Clock = USART_Clock_Enable;// USART_ClockInitStructure.USART_CPOL = USART_CPOL_Low; USART_ClockInitStructure.USART_CPHA = USART_CPHA_2Edge; USART_ClockInitStructure.USART_LastBit = USART_LastBit_Disable; USART_ClockInit(USART1,&USART_ClockInitStructure); */
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; //設定串口通信時的波特率9600
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//設定數據位的長度8個位 USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //設定1個停止位 USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No //設定校驗位“無”
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //設定硬體控制流失能（失能：就是不管用的意思。使能：就是讓某個功能起作用。） USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //設定傳送使能，接收使能 USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
//將以上賦完值的結構體帶入庫函式USART_Init進行初始化
USART_Cmd(USART1, ENABLE);//開啟USART1，注意與上面RCC_APB2PeriphClockCmd()設定的區別
}
int main(void)
UART1_GPIO_Configuration(); //調用GPIO初始化函式 USART_Configuration(); //調用USART配置函式 while(1)
//大循環
{
USART_SendData(USART1, 'A'); //傳送一位數據
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET); //判斷是否傳送完畢 delay(0XFFFFF); //延時
