STM32——USART

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唤醒单元可以实现多设备通信，当发送指定地址时，唤醒单元开始工作；从而实现多设备通信、

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各种中断标志位；

其中中断控制就是控制中断是否能到NVIC；

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波特率发生器：

APBx时钟

过程：TE为1发送器波特率控制，RE为1接收器波特率控制，然后再波特率控制器中分为整数部分和小数部分（因为有些波特率整数除不尽可能会有误差，所以有小数部分），然后将分频系数输出对输入进来的时钟频率进行分频，然后/16得到发送器时钟和接收器时钟，通向控制部分；

USART引脚复用GPIO参考引脚复用复用；

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4.3USART串口外设实现过程

1.RCC开启GPIO和USART外设时钟；

2.初始化GPIO，配置GPIO的输出引脚为复用推挽输出，输入引脚为上拉输入或者浮空输入（最好是上拉输入，给引脚一个默认的电平，防止外部干扰，造成引脚跳变）；

3.初始化USART,配置波特率发生器（预分频器，对输入的时钟进行分频），配置发送和接受控制器；

4.使能CMD

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4.4USART串口外设时序图分析
输入数据问题：第一就是要在输入数据中间进行采样，才能确保采样的准确性，否则可能电平还在翻转就采样，导致数据不准；

第二数据输入要对噪声有一定的判断能力，如果是噪声，置标志位判断；

STM32中，通过对输入的波特率进行16分进行采样

过程：空闲状态每一位进行16次采样，对应结果一直为1，如果某一个时刻采样为0，那么表示出现下降沿，那么继续在一位中采样16次，并且之后每三位进行一次判断，如果三位中至少有两个为0，则认为为起始位标志，但是出现了噪声，同时将噪声标志位NE置1，如果只有一个0那么默认为前面的标志位0为噪声影响，全部忽略不计重新开始计算；如果通过了起始位侦测，则接收状态由空闲位，变成接收起始位，同时第8、9、10次采样的位置为起始位的正中间，之后每次都在第8、9、10次采样，这样就能保证后续每次采样都在正中间进行采样；、

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数据采样流程：1-16,一个数据位有16个采样时钟对应16位，由于起始帧测已经对齐采样时钟，直接在第8、9、10次采样,为了保证数据的可靠，即三次采样，如果都为1则位1，如果都为0则为0，如果不全为1或者0，则根据2：1的原则判断1或者0；

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Printf 打印到串口方法

1.重定向方法：

int fputc(int ch,FILE *f)

{

Serial_SendByte(ch);

return ch;

}

更改底层，但是只能应用一个串口；

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2.sprintf指定打印位置；把格式化字符输出到一个字符串里；

Char string[100];

Sprint(string,“num=%d”，666)；

Serial_SendString(String);

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封装Sprintf（可变参数）
Include“stdarg.H”

Void Serial_print(char *format ,......)

{

Char String[100];

Va_list arg;

Va_start(arg,format);

Vsprintf(String,format,arg);

Va_end(arg);

Serial_SendString(String);

}

串口接收模式：使用查询或者中断两种方式；

查询：在主函数循环不断判断RXNE标志位，如果置1表示接收到数据；，在读取寄存器就可以了；

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五、数据包

数据包作用：将一个个数据打包起来，方便进行多字节数据通信；

例如陀螺仪数据，发送X,Y,Z，共三个字节需要连续不断的发送，出现一个问题，接收方不知道那个数据对应X那个对应Y，会出现数据错位的情况，把数据分割，xyz当作一组数据，把同一批的数据分割成一个个数据包来接收；

额外添加包头包尾的方式，不改变原有的数据结构；

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HEX数据包格式

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文本数据包格式

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数据包发送

HEX：传输直接，解析数据简单，适合模块发送数据，例如陀螺仪，湿度传感器等；

文本数据包：数据直观易理解，适合人机交换的场合；；蓝牙AT指令，CNC，三D打印机的G代码；

HEX数据包发送

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定义一个缓冲数组

在发送输出的数据添加包头包尾，实现数据打包；

void Serial_SendPacket(void)

{

Serial_SendByte(0xFF);//发送包头

Serial_SendArray(Serial_TxPacket,4);//发送一个数组

Serial_SendByte(0xFE);//发送包尾；

}

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如何构建状态机：

状态机方法，根据项目要求，定几个状态，然后考虑各个状态在什么情况下进行转移，如何转移；

方法：定义一个状态量，然后判断状态量的值确定处于那种状态，然后考虑转移；

状态机1:HEX数据包发送

void USART1_IRQHandler (void)

{

static uint8_t RxState=0;//状态变量S

static uint8_t PRxPacket=0;//指示接收到哪一个了

if(USART_GetFlagStatus( USART1, USART_IT_TXE)==SET)//发送寄存器TDR为空，置TXE标志位为1；

{

uint8_t RxData =USART_ReceiveData(USART1);//输入的数据给到RXData中；

if(RxState==0)//判断状态S选择不同的过程

{如果接收数据为0xff则是包头，切换状态变量为接收状态；同时清零PRxPacket

  if(RxData==0xFF)//收到包头

{

RxState=1;//转移状态

PRxPacket=0;//从第0个开始接收

}

}

else if(RxState==1)//使用else if而不使用if防止状态转移过程中，两个同时成立

{

Serial_RxPacket[PRxPacket]=RxData;//第N个接收数据

PRxPacket++;//数据转存一次

  if( PRxPacket>=4)//四个载荷数据接收完成

{

RxState=2;//进入下一个状态

}

}

else if(RxState==2)//等待包尾

{

if(RxData==0xFE)//接收到包尾

{

RxState=0;//回到最初的状态

Serial_RxFlag=1;//置一个接收标志位；

}

}

USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_TXE);

}

}

void Serial_SendPacket(void)

{

  Serial_SendByte(0xFF);

Serial_SendArray(Serial_RxPacket,4);

Serial_SendByte(0xFE);

}