电子商务网站创建方案,陕西建设网综合便民服务中心网站,恒美广告公司,成都效果图公司有哪些在 STM32 中#xff0c;UART#xff08;Universal Asynchronous Receiver/Transmitter#xff09;是一种常用的串行通信接口#xff0c;广泛应用于嵌入式系统中。STM32 提供了丰富的硬件资源来支持 UART 通信#xff0c;可以通过标准库#xff08;STM32 HAL 或者标准外设…在 STM32 中UARTUniversal Asynchronous Receiver/Transmitter是一种常用的串行通信接口广泛应用于嵌入式系统中。STM32 提供了丰富的硬件资源来支持 UART 通信可以通过标准库STM32 HAL 或者标准外设库来进行配置和操作。
1. UART 基本概念
UART 是一种异步通信协议通常用于两台设备之间的串行数据传输。它通过两根线TXTransmit和RXReceive分别用于发送和接收数据。
UART 的工作原理
异步通信没有时钟信号的同步数据传输速度由波特率决定。发送方和接收方的波特率必须相同。数据格式数据通常以帧的形式传输每帧由起始位、数据位、停止位和可能的校验位组成。 起始位标志数据帧的开始。数据位通常为 8 位或 9 位数据。停止位标志数据帧的结束通常为 1 位或 2 位。校验位可选用于检测数据传输的错误。
2. STM32 UART 外设概述
在 STM32 系列中UART 是通过硬件外设模块实现的。不同型号的 STM32 可能有 1 到多个 UART 外设比如 USART1、USART2 等。每个 UART 外设通常具有如下功能
波特率Baud rate设置数据位Data bits设置校验位Parity设置停止位Stop bits设置流控Flow control
3. STM32 标准库下的 UART 配置
3.1 初始化 UART 外设
使用 STM32 标准外设库进行 UART 配置时通常需要配置 USARTx_InitTypeDef 结构体和相关外设寄存器。以下是基本的 UART 初始化步骤 使能 UART 外设的时钟 每个 UART 外设都连接到一个时钟源必须使能时钟以便能够使用 UART 功能。 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE); 配置 UART 引脚 UART 通常需要连接到相应的 I/O 引脚上例如 STM32 的 TX 和 RX 引脚配置这些引脚的模式为复用功能。 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3; // TX, RX
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_AF_PP; // 复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, GPIO_InitStructure); 配置 UART 外设参数 配置如波特率、数据位、停止位、校验位等参数。 USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
USART_InitStructure.USART_BaudRate 9600; // 波特率设置
USART_InitStructure.USART_WordLength USART_WordLength_8b; // 数据位长度
USART_InitStructure.USART_StopBits USART_StopBits_1; // 停止位
USART_InitStructure.USART_Parity USART_Parity_No; // 无校验
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl USART_HardwareFlowControl_None; // 无流控
USART_InitStructure.USART_Mode USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; // 启用发送和接收功能
USART_Init(USART2, USART_InitStructure); 使能 UART 外设 配置完毕后启用 UART 外设。 USART_Cmd(USART2, ENABLE);
3.2 UART 发送数据
使用 USART_SendData() 函数发送数据
USART_SendData(USART2, data); // 发送一个字节数据
while (USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TXE) RESET); // 等待发送完成
3.3 UART 接收数据
使用 USART_ReceiveData() 函数接收数据
if (USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_RXNE) ! RESET) {data USART_ReceiveData(USART2); // 接收数据
}
4. 中断和 DMA 支持
中断方式可以通过配置中断来实现更高效的通信处理STM32 提供了丰富的中断支持如接收中断、发送中断等。DMA 支持UART 也可以通过 DMA 来进行数据传输避免 CPU 的干预提高数据传输效率。
配置中断的例
USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE); // 接收中断使能
5. 标准库与 HAL 库的区别
标准外设库这是 STM32 最初的库提供了较低级别的操作接口适合需要直接控制硬件的开发者。它是基于寄存器操作的灵活但可能比较繁琐。HAL 库硬件抽象层HAL库封装了更多的硬件操作简化了开发工作。HAL 提供了更高级别的 API可以在不深入硬件细节的情况下进行开发。
如果使用 STM32 标准外设库基本上会手动操作寄存器而使用 HAL 库时很多操作都已经封装好了。对于大多数应用使用 HAL 库可以更快速地实现 UART 通信。
6. 常见的配置选项
在使用 STM32 标准库时通常会涉及到以下几个配置项
波特率Baud Rate通信双方必须使用相同的波特率。数据位Word Length通常为 8 位或 9 位。停止位Stop Bits一般为 1 或 2 位。校验位Parity可以选择奇校验、偶校验或无校验。流控Flow Control可以配置硬件流控如 RTS/CTS或软件流控如 XON/XOFF。
总结
在 STM32 中通过标准外设库配置 UART 可以实现简单的串行通信完成数据的发送和接收。配置过程包括引脚配置、外设时钟使能、外设初始化、数据传输控制等。通过中断或 DMA 可以提高效率适应更复杂的应用场景。选择标准库还是 HAL 库则取决于具体的应用需求和开发者的偏好。
