【STM32】UART串口通讯学习

零、前言：

两天看完这本书：

脑子里一堆一堆的知识.....睡一觉翻几个身，再到公司，成了一堆的浆糊...不行，我得做个实打实的东西，通过实践去理解。

上次点亮的STM32开发板的LED灯，算是一个脚指头踏入STM32中。这次我想做一个串口通讯，用一根RS-232-usb线，将主板和电脑相连，板子能够接受我电脑发送的数据，并回复我得发送，本次实验就算成功。

一、UART：

（这篇博客介绍的不错：https://blog.csdn.net/junyeer/article/details/46761853）

（摘自百度百科，让我理解了经常再串口通讯工具中见到的com字样）

UART是一种通用串行数据总线，用于异步通信。
该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。
在嵌入式设计中，UART用于主机与辅助设备通信，如汽车音响与外接AP之间的通信，与PC机通信包括与监控调试器和其它器件。

UART是通用异步收发器（异步串行通信口）的英文缩写，它包括了RS232、RS449、RS423、RS422和RS485等接口标准规范和总线标准规范，即UART是异步串行通信口的总称。 
而RS232、RS449、RS423、RS422和RS485等，是对应各种异步串行通信口的接口标准和总线标准，它规定了通信口的电气特性、传输速率、连接特性和接口的机械特性等内容。
实际上是属于通信网络中的实体层（Physical Layer）的概念，与通信协议没有直接关系。而通信协议，是属于通信网络中的资料链接层（Data Link Layer）的概念。 
COM是PC（个人计算机）上，异步串行通信口的简写。由于历史原因，IBM的PC外部接口配置为RS232，成为实际上的PC界默认标准。所以，现在PC机的COM均为RS232。
若配有多个异步串行通信口，则分别称为COM1、COM2... 。

UART是一种异步传输接口，不需要时钟线，通过起始位和停止位及波特率进行数据识别。

1.接口
UART仅使用两条线TXD和RXD用于数据的发和收。

2.数据格式
1）起始位
数据线空闲状态为高电平，要发送数据时将其拉低一个时钟周期表示起始位。
2）数据位
使用校验位时，数据位可以有5~8位；如果不使用校验位，数据位可以达9位。
3）校验位
奇偶校验，保证包括校验位和数据位在内的所有位中1的个数为奇数或偶数。
4）停止位
为了表示数据包的结束，发送端需要将信号线从低电平变为高电平，并至少保持2个时钟周期。
3.优缺点
1）优点
只使用两条信号线；
不需要时钟信号；
有校验位进行错误检测；
2）缺点
传输速率比较低。

4.URAT在计算机中的运用

UART是计算机中串行通信端口的关键部分。在计算机中，UART相连于产生兼容RS232规范信号的电路。RS232标准定义逻辑“1”信号相对于地为-3到-15伏，而逻辑“0”相对于地为+3到+15伏。所以，当一个微控制器中的UART相连于PC时，它需要一个RS232驱动器来转换电平。

Uart这里指的是TTL电平的串口；RS232指的是RS232电平的串口。

TTL电平是5V的，而RS232是负逻辑电平，它定义+5~+12V为低电平，而-12~-5V为高电平。

Uart串口的RXD、TXD等一般直接与处理器芯片的引脚相连，而RS232串口的RXD、TXD等一般需要经过电平转换(通常由Max232等芯片进行电平转换)才能接到处理器芯片的引脚上，否则这么高的电压很可能会把芯片烧坏。

我们平时所用的电脑的串口就是RS232的，当我们在做电路工作时，应该注意下外设的串口是Uart类型的还是RS232类型的，如果不匹配，应当找个转换线(通常这根转换线内有块类似于Max232的芯片做电平转换工作的)，可不能盲目地将两串口相连。

5.对比SPI、I2C、UART、CAN：嵌入式系统中的总线以及接口

SPI 和I2C这两种通信方式都是短距离的，芯片和芯片之间或者其他元器件如传感器和芯片之间的通信。SPI和IIC是板上通信,IIC有时也会做板间通信,不过距离甚短,不过超过一米,例如一些触摸屏,手机液晶屏那些薄膜排线很多用IIC,I2C能用于替代标准的并行总线，能连接的各种集成电路和功能模块。I2C是多主控总线，所以任何一个设备都能像主控器一样工作，并控制总线。总线上每一个设备都有一个独一无二的地址，根据设备它们自己的能力，它们可以作为发射器或接收器工作。多路微控制器能在同一个I2C总线上共存这两种线属于低速传输。

而UART是应用于两个设备之间的通信，如用单片机做好的设备和计算机的通信。这样的通信可以做长距离的。UART速度比上面两者者快,最高达100K左右,用与计算机与设备或者计算机和计算之间通信,但有效范围不会很长,约10米左右,UART优点是支持面广,程序设计结构很简单,随着USB的发展,UART也逐渐走向下坡。

CAN 通讯距离最大是10 公里（设速率为5Kbps）,或最大通信速率为1Mbps(设通信距离为40 米)。
CAN 总线上的节点数可达110 个。通信介质可在双绞线，同轴电缆，光纤中选择。
CAN 采用非破坏性的总线仲裁技术，当多个节点同时发送数据时，优先级低的节点会主动退出发送，高优先级的节点可继续发送，节省总线仲裁时间。
CAN 是多主方式工作，网上的任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息。
CAN 采用报文识别符识别网络上的节点，从而把节点分成不同的优先级，高优先级的节点享有传送报文的优先权。报文是短帧结构，短的传送时间使其受干扰概率低，CAN 有很好的效验机制，这些都保证了CAN 通信的可靠性。
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