STM32入门学习笔记之USART驱动实验（上）

6.1 STM32串口简介

在之前的51单片机开发中已经详细地描述过串行通信协议，但是51中的串口有一个缺点，就是为了使用串口的波特率必须将晶振更换为11.0592MHz，如果采用12MHz晶振就会导致波特率误差太大，以致于串口无法正常收发，但是如果使用11.0592MHz晶振又会存在定时器计数误差（即定时器计数不准确），在STM32中很好地解决了这个问题，并且扩展了串口的应用。

STM32F103ZET6最多可提供5路串口，有分数波特率发生器、支持同步单线通信和半双工单线通讯、支持LIN、支持调制解调器操作、智能卡协议和IrDASIRENDEC规范、具有DMA等。STM32的USART模块结构框图如下图所示。

我们可以从框图发现，STM32的波特率是低4位表示小数部分，高12位表示整数部分，这就是为什么STM32可以在不更换晶振的条件下使用串口通信。

6.2 相关寄存器

6.2.1 控制寄存器USART_CR1

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
-
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
-	UE	M	WAKE	PCE	PS	PEIE	TXEIE	TCIE	RXNEIE	IDLEIE	TE	RE	RWU	SBK

Bit 13：USART使能

0：USART分频器和输出被禁止

   1：USART模块使能

Bit 12：字长

0：一个起始位，8个数据位，n个停止位

   1：一个起始位，9个数据位，n个停止位

Bit 11：唤醒的方法

0：被空闲总线唤醒

   1：被地址标记唤醒

Bit 10：检验控制使能

0：禁止校验控制

   1：使能校验控制

Bit 9：校验选择

0：偶校验

   1：奇校验

Bit 8：PE中断使能

0：禁止产生中断

   1：当USART_SR中的PE为1时，产生USART中断

Bit 7：发送缓冲区空中断使能

0：禁止产生中断

   1：当USART_SR中的TXE为1时，产生USART中断

Bit 6：发送完成中断使能

0：禁止产生中断

   1：当USART_SR中的TC为1时，产生USART中断

Bit 5：接收缓冲区非空中断使能

0：禁止产生中断

   1：当USART_SR中的ORE或者RXNE为1时，产生USART中断

Bit 4：IDLE中断使能

0：禁止产生中断

   1：当USART_SR中的IDLE为1时，产生USART中断

Bit 3：发送使能

0：禁止发送

   1：使能发送

Bit 2：接收使能

0：禁止接收

   1：使能接收，并开始搜寻RX引脚上的起始位

Bit 1：接收唤醒

0：接收器处于正常工作模式；

   1：接收器处于静默模式

Bit 0：发送断开帧

0：没有发送断开字符

   1：将要发送断开字符

6.2.2 波特率寄存器USART_BRR

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
-
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
USARTDIV_Mantissa[11:0]	USARTDIV_Fraction[3:0]

Bit 15~Bit 4：波特率整数部分

Bit 3~Bit 0：波特率小数部分

注：波特率的计算公式

6.2.3 数据寄存器USART_DR

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
-
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
-	DATA[8:0]

Bit 8~Bit 0：数据值

包含了发送或接收的数据。由于它是由两个寄存器组成的，一个给发送用TDR，一个给接收用RDR，该寄存器兼具读和写的功能。当USART_CR1中PCE位被置位进行发送时，写到MSB的值(根据数据的长度不同，MSB是第7位或者第8位)会被后来的校验位取代。当使能校验位进行接收时，读到的MSB位是接收到的校验位。