STM32F103X datasheet学习笔记---USART

1.前言

通用同步异步收发器(USART)提供了一种灵活的方法与使用工业标准NRZ异步串行数据格式的外部设备之间进行全双工数据交换。

USART利用分数波特率发生器提供宽范围的波特率选择。

它支持同步单向通信和半双工单线通信，也支持LIN(局部互连网)，智能卡协议和IrDA(红外数据组织)SIR ENDEC规范，以及调制解调器(CTS/RTS)操作。

它还允许多处理器通信。

使用多缓冲器配置的DMA方式，可以实现高速数据通信。

2.USART主要特性

全双工异步通信

NRZ标准格式？？

分数波特率产生器系统

可编程数据长度（8或9位）

可配置停止位数（1或2位）

LIN主发送同步断开符的能力以及LIN从检测断开符的能力 ???

发送方为同步输出提供时钟

IRDA SIR编码器解码器

智能卡模拟功能？？

单线半双工通信

使用DMA可配置的多buffer通信

发送器和接收器的单独使能

传输检测标志：接收buf满、发送buf空、传输完成标志

极性控制？？

四种错误检测标志：溢出错误、噪音错误、帧错误、极性错误

十种中断源：cts改变?、LIN断开符检测、发送数据寄存器空、发送完成、接收数据寄存器满、检测到总线为空闲、溢出错误、帧错误、噪音错误、校验错误

多处理器通信

从静默模式中唤醒？？

两种接收唤醒的方式：Address bit(MSB)、Idle线

3. USART功能描述

图 USART框图

• -USART双向通信至少需要两根线，RX和TX

RX:接收串行数据输入，通过过采样技术可以修复数据

TX:用于发送数据。当传输被禁用时，保持为IO，当传输使能，无数据传输时，保持高电平。在单线和智能卡模式作为收发数据使用

• -Normal模式下的数据帧帧需要如下构成：

收发之前是idel状态

1个start位

一个data word(8或9bit) LSB优先

0.5,1,1.5个停止位指示数据帧传输完成

一个分数波特率发生器

状态寄存器

数据寄存器

一个波特率寄存器

一个GuardTime寄存器用于smartcard mode?

• -同步模式下的pin接口

3.1 字符帧描述

3.2 发送

3.3 接收

3.4 波特率配置

3.5 多处理器通信

3.6 极性控制

3.7 LIN mode

3.8 USART同步模式

3.9 单线半双工通信

3.10 smartcard

3.11 IrDA SIR编码模块

3.12 使用DMA持续通信

• -利用DMA发送

图 发送时TC/TXE行为

可以通过设置USART_CR3寄存器的DMAT来使能DMA传输.当TXE位被置为1’
时，DMA就从指定的SRAM区传送数据到USART_DR寄存器。为USART的发送分配一个DMA
通道的步骤如下：

1. 在DMA控制寄存器上将USART_DR寄存器地址配置成DMA传输的目的地址。在每个TXE
事件后，数据将被传送到这个地址。
2.在DMA控制寄存器上将存储器地址配置成DMA传输的源地址。在每个TXE事件后，将从此存储器区读出数据并传送到USART_DR寄存器。
3.在DMA控制寄存器中配置要传输的总的字节数。
4.在DMA寄存器上配置通道优先级。
5.根据应用程序的要求，配置在传输完成一半还是全部完成时产生DMA中断。

6.在DMA寄存器上激活该通道。
当传输完成DMA控制器指定的数据量时，DMA控制器在该DMA通道的中断向量上产生一中断。
在发送模式下，当DMA传输完所有要发送的数据时， DMA控制器设置DMA_ISR寄存器的TCIF标志；监视USART_SR寄存器的TC标志可以确认USART通信是否结束，这样可以在关闭USART或进入停机模式之前避免破坏最后一次传输的数据；软件需要先等待TXE=1，再等待TC=1。

• -利用DMA接收

可以通过设置USART_CR3寄存器的DMAR位激活使用DMA进行接收，每次接收到一个字节，DMA控制器就就把数据从USART_DR寄存器传送到指定的SRAM区。为USART的接收分配一个DMA通道的步骤如下:
1.通过DMA控制寄存器把USART_DR寄存器地址配置成传输的源地址。在每个RXNE事件
后，将从此地址读出数据并传输到存储器。
2.通过DMA控制寄存器把存储器地址配置成传输的目的地址。在每个RXNE事件后，数据将从USART_DR传输到此存储器区。
3.在DMA控制寄存器中配置要传输的总的字节数。
4.在DMA寄存器上配置通道优先级。。
5.根据应用程序的要求配置在传输完成一半还是全部完成时产生DMA中断。
6.在DMA控制寄存器上激活该通道。
当接收完成DMA控制器指定的传输量时， DMA控制器在该DMA通道的中断矢量上产生一中断

• -多缓冲器通信中的错误标志和中断产生

3.12 硬件流控制

3.13 USART中断请求

图 USART中段请求

USART中断事件被连接到同一个中断向量

图 USART中断映射图

3.14 USART的模式配置

图 USART模式配置

3.寄存器描述

USART_SR：设置了USART的一些传输状态及错误标志等

USART_DR:用于存放发送或接受的数据

USART_BRR:用于设置波特率

USART_CR1/USART_CR2/USART_CR3：用于设置帧格式，中断使能、DMA使能、错误检测使能等

USART_GTPR: