UART
作者: TI 工程师 Max Han
简介
MSP430FR2311是一款FRAM数字控制器,可以实现超低功耗,并且集成了丰富的外设模块,可以满足工业和消费等多种应用。MSP430FR2311中的eUSCI_A0支持UART通讯,本文对此UART模块的寄存器配置进行了详细的分析和计算,以帮助工程师对此UART模块进行深入理解和灵活配置。
UART通讯模块介绍
图1是MSP430FR2311的系统架构图,eUSCI_A0模块如红框所示,它支持UART通讯。
![MSP430FR2311 中UART模块寄存器配置的分析和计算](http://mcu.eetrend.com/files/2018-11/wen_zhang_/100015798-52991-11.png)
UART属于异步通信模式,MSP430FR2311通过UCA0RXD和UCA0TXD与其它芯片相连,芯片之间并没有时钟信号CLK连接。
在工程应用中,首先根据工程需要选择合适的波特率(Baud Rate),在MSP430FR2311中成为BITCLK,然后选择UART模块的时钟源BRCLK,根据选择的波特率和时钟源频率,进行合适的寄存器配置,便可实现UART通讯。在MSP430FR2311中,UCA0CTLW0中的UCSSELx用来选择时钟源,波特率通过UCOS16, UCBRx, UCBRFx和 UCBRSx来设定。
低频波特率配置
如果BRCLK是BITCLK的整数倍,即BRCLK/BITCLK=N,这时比较容易理解,在UART传输时,每个数据bit时长包含了N个BRCLK。
但往往BRCLK不是BITCLK的整数倍,这时要实现UART通讯就需要进行合适的调制(modulation),以避免累积误差导致UART通讯失败。在MSP430FR2311中,UCBRSx用来实现合理调制。
以传输一个8bit数据为例,在发送的bit位中包含start bit,8bit数据,parity bit和stop bit。
在SLAA049中,用图标明了UCBRSx的modulation模式,如图二所示,它是以8bit为一个循环进行调制。
![MSP430FR2311 中UART模块寄存器配置的分析和计算](http://mcu.eetrend.com/files/2018-11/wen_zhang_/100015798-52992-12.png)
以时钟源频率BRCLK 32768Hz,波特率BITCLK 2400Hz为例,32768/2400=13.6533,所以UCOS16=0,UCBRx=13,modulation的作用主要是用来消除累积误差,所以如下表所示,当累积误差大于等于0.5时,UCBRSx对应的位置1,否则清零。经过计算,UCBRSx=0xB6.
![MSP430FR2311 中UART模块寄存器配置的分析和计算](http://mcu.eetrend.com/files/filefield_paths/13.png)
所以调制后的Timing如图3所示,图中13代表13个BRCLK时长,14代表14个BRCLK时长。
![MSP430FR2311 中UART模块寄存器配置的分析和计算](http://mcu.eetrend.com/files/2018-11/wen_zhang_/100015798-52994-14.png)
再以时钟源频率BRCLK 1048576Hz,波特率BITCLK 115200为例,1048576/115200=9.1022,所以UCOS16=0,UCBRx=9,对于m5,虽然小数部分大于0.5,但是由于在m4的位置已经增加了1个BRCLK的时长,所以需要小数部分累积到大于1.5后,UCBRSx的位才会设置为1。经过计算,UCBRSx=0x08.
![MSP430FR2311 中UART模块寄存器配置的分析和计算](http://mcu.eetrend.com/files/filefield_paths/15.png)
MSP430FR2311 User’s Guide中提供了UCBRSx的调制数据,方便快速获得正确的UCBRSx值。如图4所示。
![MSP430FR2311 中UART模块寄存器配置的分析和计算](http://mcu.eetrend.com/files/2018-11/wen_zhang_/100015798-52996-16.png)
高频波特率配置
MSP430FR2311中包含了一个过采样波特率模式(oversampling baud-rate mode),用来支持高频时钟源。UCA0MCTLW中UCOS16用来使能过采样波特率模式。当UCOS16=1时,过采样波特率模式使能,此时UCBRx中1对应16个BRCLK时长,UCBRFx中1对应1个BRCLK时长。
以时钟源频率BRCLK 4000000Hz,波特率BITCLK 57600为例,4000000/57600=69.4444,再将69除以16,商为4,余数为5,所以UCOS16=1,UCBRx=4,UCBRFx=5. UCBRSx的设置如前面的讨论,不再赘述,UCBRSx=0x55.
在过采样波特率模式中,数值判定(majority votes)时,总是以1/16的数据bit时长(1/BITCLK)来分段。MSP430FR2311 User Guide中提供了UCBRFx的调制表格,如表3所示。
![MSP430FR2311 中UART模块寄存器配置的分析和计算](http://mcu.eetrend.com/files/2018-11/wen_zhang_/100015798-52997-17.png)
所以在这个例子中,一个数据bit时长如图5所示。
![MSP430FR2311 中UART模块寄存器配置的分析和计算](http://mcu.eetrend.com/files/2018-11/wen_zhang_/100015798-52998-18.png)
参考文献
MSP430FR231x Mixed-Signal Microcontrollers, datasheet, SLASE58C
MSP430 Universal Synchronous Asynchronous Receive/Transmit Communication Interface, SLAA049
MSP430FR4xx and MSP430FR2xx Family User's Guide, SLAU445H
转自:TI E2E™ 中文社区
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UART、SPI、IIC是经常用到的几个数据传输标准,下面就分别总结一下:
UART(Universal Asynchronous Receive Transmitter):也就是我们经常所说的串口,基本都用于调试。
主机和从机至少要接三根线,RX、TX和GND。TX用于发送数据,RX用于接受数据(收发不是一根线,所以是全双工方式)。注意A和B通信A.TX要接B.RX,A.RX要接B.TX(A用TX发B当然要用RX来收了!)
如果A是PC机,B是单片机,A和B之间还要接一块电平转换芯片,用于将TTL/CMOS(单片机电平)转换为RS232(PC机电平)。因为TTL/CMOS电平范围是0~1.8/2.5/3.3/5V(不同单片机范围不同),高电压表示1,低电压表示0。而RS232逻辑电平范围-12V~12V,-5~-12表示高电平,+5~+12V表示低电平(对!你没有听错)。为什么这么设置?这就要追溯到调制解调器出生时代了,有兴趣自己去查资料!
数据协议:以PC机A给单片机B发数据为例(1为高电平,0为低电平):A.TX to B.RX。刚开始B.RX的端口保持1,当A.TX发来一个0作为起始位告诉B我要发数据了!然后就开始发数据,发多少呢?通常一次是5位、6位、7位、8位,这个双方事先要用软件设置好。PC机一般会用串口助手设置,单片机会在uart的驱动中设置。一小帧数据发送完了以后,A.TX给个高电平告诉B.RX我发完了一帧。如果还有数据,就再给个0然后重复上一步。如果双方约定由校验位,还要在发停止位1之前发送个校验位,不过现在一般都不需要校验位了,因为出错的概率太小了,而且一般用于调试,所以...呵呵呵!
一般在串口助手上还有个RTS/CTS流控选项,也叫握手,我从来没用过。搬一段我能理解的介绍:RTS(请求发送),CTS(清除发送)。如果要用这两个功能,那就至少要接5根线:RX+TX+GND+RTS+CTS。当A要发送数据时,置RTS有效(可能是置1),告诉B我要发送数据了。当B准备好接受数据后,置CTS有效,告诉A你可以发了。然后他们就实现了两次握手!挺耽误时间是不是?这个RTS还可以当电源使用,如果你不用它的握手功能,且电源电流在50mA以下时,就可以把它置为高电平可以当电源用喔~!
IIC(Inter Integrated Circuit):两根线,一个时钟线SCL和一个数据线SDA。只有一根数据线,所以是半双工通信。接线不难,而且两根线上也可以挂很多设备(每个设备的IIC地址不同),数据协议比较麻烦:
还是假设A给B发数据(这里A.SCL接B.SCL, A.SDA接B.SDA)。起初SDA和SCL上的电平都为高电平。然后A先把SDA拉低,等SDA变为低电平后再把SCL拉低(以上两个动作构成了iic的起始位),此时SDA就可以发送数据了,与此同时,SCL发送一定周期的脉冲(周期和PCLK有关,一般会在IIC的控制寄存器中设置)。SDA发送数据和SCL发送脉冲的要符合的关系是:SDA必须在SCL是高电平是保持有效,在SCL是低电平时发送下一位(SCL会在上升沿对SDA进行采样)。规定一次必须传8位数据,8位数据传输结束后A释放SDA,但SCL再发一个脉冲(这是第九个脉冲),这会触发B通过将SDA置为低电平表示确认(该低电平称为ACK)。最后SCL先变为高电平,SDA再变为高电平(以上两个动作称为结束标志)如果B没有将SDA置为0,则A停止发送下一帧数据。IIC总线(即SDA和SCL)上的每个设备都有唯一地址,数据包传输时先发送地址位,接着才是数据。一个地址字节由7个地址位(可以挂128个设备)和1个指示位组成(7位寻址模式)。指示位是0表示写,1表示读。还有10位寻址模式,使用两个字节来保存地址,第一个字节的最低两位和第二个字节的8位合起来构成10位地址。
![UART, SPI, IIC对比和总结](http://mcu.eetrend.com/files/2018-04/wen_zhang_/100011022-38818-19.jpg)
SPI(Serial Peripheral Interface, SPI):4条线:MOSI(master output and slave input),MISO,SCLK(时钟),CS(片选)。片选信号低电平有效。SPI有四种模式
区别和联系:
UART一帧可以传5/6/7/8位,IIC必须是8位。IIC和SPI都从最高位开始传。
SPI用片选信号选择从机,IIC用地址选择从机。
来源:TopDstar
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目前扩展串口的方法主要有以下方法,
①、采用串口扩展芯片实现,如ST16C550、ST16C554、SP2538、MAX3110等,虽然成本较高, 但系统的可靠性得到了保证,适用于数据量较大、串口需求较多的系统;
②、采用分时切换的方法将一个串口扩展与多个串口设备通信,分时复用的方法成本低, 但只适用于数据量不大的场合, 并且只能由这个单片机主动和多个设备通信,实时性差;
③、用软件模拟的方法扩展串口,其优势也是成本低、实时性好, 但要占用一些CPU时间。
一般的软件模拟扩展串口方法,使用1个I/O端口、1个INT外部中断和定时器,该方法扩展的串口有2个缺点,
①、由于使用了INT外部中断,故只能使用2个INT外部中断扩展2个串口。
②、文中的发送和接收数据的效率比较低,占用了CPU的大量时间,不能与其他任务同时进行,所以使用范围有限。
本文提出的模拟串口方法,仅使用2个普通I/O和1个定时器,由于不需要INT的限制,可以扩展出多个串口,且带FIFO的功能,该方法扩展模拟串口的收发数据在中断服务中完成,所以非常效率高,一般的单片机都支持定时器中断,所以所以该方法在大多数单片机上都可以应用。
对于低速度的单片机(如89S51)可以扩展出低速串口(9600、4800等),对于高速单片机(如AVR、PIC、C8051、STC12)可以扩展高速串口(如19200、28800、38400、57600等)。目前单片机的处理速度越来越高,而价格越来越便宜,本文使用的STC12C1052芯片就具有高速度和低价格,价格仅为每片人民币3.8元。电子产品的开发设计时,要求在保证性能的情况下降低硬件成本,软件模拟扩展串口提供了一种降低成本的好方法。
1、串口通讯原理
在串口的异步通信中,数据以字节为单位的字节帧进行传送,发送端和接收端必须按照相同的字节帧格式和波特率进行通信,其中字节帧格式规定了起始位、数据位、寄偶效验位、停止位。起始位是字节帧的开始,使数据线处于逻辑0状态,用于向接收端表明开始发送数据帧,起到使发送和接收设备实现同步。停止位是字节帧的终止,使数据线处于逻辑1状态,用于向接收端表明数据帧发送完毕。波特率采用标准速度,如4800、9600、19200、28800、38400、57600等。
2、软件UART的设计思想
在本设计对硬件要求方面,仅仅占用单片机的任意2个I/O端口和1个定时器,利用定时器的定时中断功能实现精确的波特率定时,发送和接收都在定时中断的控制之下进行。
数据发送的思想是,当启动字节发送时,通过TxD先发起始位,然后发数据位和奇偶数效验位,最后再发停止位,发送过程由发送状态机控制,每次中断只发送1个位,经过若干个定时中断完成1个字节帧的发送。
数据接收的思想是,当不在字节帧接收过程时,每次定时中断以3倍的波特率监视RxD的状态,当其连续3次采样电平依次为1、0、0时,就认为检测到了起始位,则开始启动一次字节帧接收,字节帧接收过程由接收状态机控制,每次中断只接收1个位,经过若干个定时中断完成1个字节帧的接收。
为了提高串口的性能,在发送和接收上都实现了FIFO功能,提高通信的实时性。FIFO的长度可以进行自由定义,适应用户的不同需要。
波特率的计算按照计算公式进行,在设置最高波特率时一定要考虑模拟串口程序代码的执行时间,该定时时间必须大于模拟串口的程序的规定时间。单片机的执行速度越快,则可以实现更高的串口通讯速度。
3、软件UART设计的实现
本程序在宏晶科技(深圳)生产的STC12C1052高速单片机上进行运行测试,STC12C1052单片机是单时钟/机器周期的MCS51内核单片机,与89C2051引脚完全兼容,其工作频率达35MHz,相当与420MHz的89C2051单片机,每片人民币3.8元。由于该单片机的高速度,使得软件扩展串口的方法,更方便实现高速的串口。
本扩展串口的设计中,STC12C1052使用的晶振频率为22.1184Mhz,以波特率的3倍计算定时时间,在接收过程中以此定时进行接收起始位的采样,在发送和接收过程中再3分频得到标准波特率定时,进行数据发送与接收。
3.1、数据定义
定义模拟串口程序所必须的一些资源,如I/O引脚、波特率、数据缓冲区等。
#define Fosc 22118400 //晶振频率
#define Baud 38400 //波特率
#define BaudT (Fosc/Baud/3/12)
#define BufLong 16 //FIFO长度
sbit RxD1=P1^7; //模拟接收RxD
sbit TxD1=P1^6; //模拟发送TxD
bit Brxd1,Srxd1;//RxD检测电平
BYTE Rbuf1[BufLong];//FIFO接收区
BYTE Rptr1,Rnum1;
BYTE Tbuf1[BufLong];//FIFO发送区
BYTE Tptr1,Tnum1;
BYTE TimCnt1A,TimCnt1B;
BYTE Mtbuf1,Mrbuf1,TxdCnt1,RxdCnt1;
3.2、数据接收子程序
数据接收过程中,依次存储RxD的逻辑位形成字节数据,当数据接收完毕且停止位为1时,表示接收到了有效数据,就将结果存储到接收FIFO队列中去。
void Recv()
{
if(RxdCnt1>0) //存数据位8个
{
Mrbuf1>>=1;
if(RxD1==1) Mrbuf1=Mrbuf1|0x80;
}
RxdCnt1–;
if(RxdCnt1==0&& RxD1==1) //数据接收完毕
{
Rbuf1[Rptr1]=Mrbuf1; //存储到FIFO队列
if(++Rptr1>BufLong-1) Rptr1=0;
if(++Rnum1>BufLong) Rnum1=BufLong;
}
}
3.3、数据发送子程序
该程序过程中,当数据发送状态结束时,检测发送FIFO队列是否为空,若非空则取出发送数据,然后启动发送状态;当处于发送状态时,则按照状态机的状态进行起始位、数据位和停止位的发送。
void Send()
{
if(TxdCnt1!=0) //字节发送状态机
{
if(TxdCnt1==11) TxD1=0;//发起始位0
else if(TxdCnt1>2) //发数据位
{ Mtbuf1>>=1; TxD1=CY;}
else TxD1=1; //发终止位1
TxdCnt1–;
}
else if(Tnum1>0) //检测FIFO队列
{
Tnum1–;
Mtbuf1=Tbuf1[Tptr1]; //读取FIFO数据
if(++Tptr1>=BufLong) Tptr1=0;
TxdCnt1=11; //启动发送状态机
}
}
3.4、中断程序
中断定时时间为波特率定时的1/3,即以3倍的波特率对RxD进行采样,实现起始位的判别,当起始位到达时启动接收过程状态机。将该定时进行3分频再调用数据的发送和接收过程,进行准确波特率下的串口通信。
void Uart() interrupt 1 using 1
{
if(RxdCnt1==0 ) //接收起始识别
{
if(RxD1==0 && Brxd1==0 && Srxd1==1) { RxdCnt1=8; TimCnt1B=0;}
}
Srxd1=Brxd1; Brxd1=RxD1;
if(++TimCnt1B>=3 && RxdCnt1!=0) { TimCnt1B=0; Recv();}//数据接收
if(++TimCnt1A>=3) { TimCnt1A=0; Send();} //数据发送
}
3.5、串口初始化
打开定时器的中断,将定时器的设置为自装载模式,依照波特率设置定时中断的定时间隔,启动定时器,并进行UART各变量的初始化。
void IniUart()
{
IE=”0x82″; TMOD=”0x22″;
TH0=-BaudT; TL0=-BaudT; TR0=1;
Rptr1=0;Rnum1=0;Tptr1=0;Tnum1=0;
}
4、结束语
本文提出的模拟串口设计方法,其独特之处在于:仅仅使用任意2个普通I/O引脚和1个定时中断实现了全双工串口,对硬件的占用较少,具有多可串口扩展能力;在串口接收的起始位判别时采用了连续3次采样的判别方法,该方法实现简单、准确率高;用定时中断实现了串口数据的发送和接收,并实现了FIFO队列,使串口发送和接收工作效率高。
来源: 快易购
UART(Universal Asynchronous Receiver and Transmitter)通用异步收发器(异步串行通信口)是MCU的一个重要的数字接口,市面上很多的传感器、通信模块等外围器件都采用了UART接口,同时工程师在软件开发调试过程中UART打印输出作为一种最直观的输出方式可以检查程序的运行情况,所以UART在MCU中的作用不言而喻。
首先普及一下并行通信、串行通信(同步通信和异步通信)两种通信方式的特点:
并行通信:并行通信是指数据的各个位同时传送,可以字或字节为单位并行进行。
-传输原理:数据各个位同时传输。
-优点:速度快,位数多
-缺点:占用引脚资源多,线路复杂,成本高
串行通信:串行通信是指使用一条数据线,将数据一位一位地依次传输,每一位数据占据一个固定的时间长度,其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息。
-传输原理:数据按位顺序传输。
-优点:占用引脚资源少,传输线少
-缺点:速度相对较慢,耗时长
串行通信的通信方式又分为:同步通信和异步通信两种方式
同步通信:带时钟同步信号传输,发送方和接收方时钟需要建立连接,使双方的时钟
到完全同步。比如:SPI,IIC通信接口等。
异步通信:接收器和发送器使用各自的时钟,不带时钟同步信号。每一个字符要用起始位和停止位作为字符开始和结束的标志,以字符为单位的一个个地发送和接收。比如:UART通信接口等。
MM32系列MCU的通用异步收发器(UART)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。UART 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,以及调制解调器(CTS/RTS)操作。
有很多工程师在使用UART时,在设计PCB的UART接口时,一直对UART采用两线、三线、四线的问题一直都是很模糊情况,在这里我简单讲一下这个问题。
有些客户采用两线主要是单工模式,两线分别是:GND, TX 或者 RX,相当于MCU是做发送或者接收功能,将接收设备和发送设备共地,是要把参考电压调节成一致,避免接收设备和发送设备双方对高低电平的判断不一致的情况。
采用两线主要是双工模式,三线分别是:GND,TX,RX,接收设备和发送设备都是双向通信设备,且都有各自的供电电源,只需要将双方的基准电压调节一致就可以实现双方的串口通信功能,客户在使用ISP下载程序时一般都采用这种方式,预留一个三线接口。
采用四线主要是通信双方有一方需要为另一方提供电源,供另一方芯片运行,所以四线分别为:GND,TX,RX,VDD。
GND:共地,提供基准电压。
RX:接收数据串行输入。通过过采样技术来区别数据和噪音,从而恢复数据。
TX:发送数据串行输出。当发送器被禁止时,输出引脚恢复到它的I/O端口配置。当发送器被激活,并且不发送数据时,TX引脚处于高电平。在单线和智能卡模式里,此I/O口被同时用于数据的发送和接收。
VDD:供电源。
一般的通信模块还会有另外两个引脚在硬件流控模式中需要使用:
nCTS:清除发送,若是高电平,在当前数据传输结束时阻断下一次的数据发送。
nRTS:发送请求,若是低电平,表明 UART 准备好接收数据。
两个UART间的通信接线方法
![MM32 UART中断通信](http://mcu.eetrend.com/files/2017-10/wen_zhang_/100008514-28516-1.jpg)
两个UART间的硬件流控
![MM32 UART中断通信](http://mcu.eetrend.com/files/2017-10/wen_zhang_/100008514-28517-2.jpg)
UART特征:
字长可以通过编程 UART_CCR 寄存器中的 CHAR 位,选择 5 ~ 8 位。在起始位期间, TX 脚处于低电平,在停止位期间处于高电平。
空闲符号被视为完全由‘1’组成的一个完整的数据帧,后面跟着包含了数据的下一帧的开始位(‘1’的位数也包括了停止位的位数)。
断开符号被视为在一个帧周期内全部收到‘0’(包括停止位期间,也是‘0’)。在断开帧结束时,发送器再插入 1 或 2 个停止位(‘1’)来应答起始位。
发送和接收由一个共用的波特率发生器驱动,当发送器和接收器的使能位分别置位时,分别为其产生时钟。
UART时序
![MM32 UART中断通信](http://mcu.eetrend.com/files/2017-10/wen_zhang_/100008514-28518-3.jpg)
串口设置的步骤可分为如下几个流程:
1) 串口复位,GPIO复位
2) 串口时钟使能, GPIO 时钟使能
3) GPIO 端口模式设置
4) 串口参数初始化
5) 开启中断并且初始化 NVIC(如果需要开启中断才需要这个步骤)
6) 编写中断处理函数
1、串口复位,GPIO复位
在系统开始配置外设时,建议先执行复位相对应的外设,然后重新配置该外设,使其达到自己所期望的工作模式。
UART_DeInit(UART1);//复位串口1
GPIO_DeInit(GPIOA);//复位GPIOA
2、串口时钟使能, GPIO 时钟使能
串口1(UART1)是挂载在 APB2 下面的外设,GPIOA的时钟是挂载在AHB上,所以使能函数为:
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_UART1, ENABLE);//使能UART1
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA, ENABLE);//使能GPIOA的时钟
3、GPIO 端口模式设置
在上一章节讲述了GPIO的使用,使用GPIO的UART功能需要配置端口复用功能,根据DS_MM32L073_Ver1.7手册表4.PA端口功能复用可知PA9和PA10的UART功能的复用配置AF1。
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_1);
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_1);
外设的GPIO配置:
![MM32 UART中断通信](http://mcu.eetrend.com/files/2017-10/wen_zhang_/100008514-28519-4.jpg)
接下来的两段代码就是将 TX(PA9)设置为推挽复用输出模式,将 RX(PA10)设置为浮空输入模式:
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
//UART1_TX GPIOA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化 GPIOA.9
//UART1_RX GPIOA.10
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);// 初始化 GPIOA.10
4、串口参数初始化
4.1、分数波特率发生器
接收器和发送器的波特率在 BRR 的整数寄存器和 FRA 的小数寄存器中的值应设置成相同。
Tx/Rx 波特率 = fCK /(16 *UARTDIV )
这里的 fCK 是给外设的时钟(PCLK1 用于 UART2, PCLK2 用于 UART1)。UARTDIV 是一个无符号的定点数。这 16 位的值设置在 UART_BRR 寄存器。
例:如果BaudRate=9600,PCLK2=72MHz
则UARTDIV= 468.75
4.2、字长配置
字长可以通过编程 UART_CCR 寄存器中的 CHAR 位,选择 5 ~ 8 位。
4.3、奇偶校验位
奇偶控制(发送时生成一个奇偶位,接收时进行奇偶校验)可以通过设置 UART_CCR 寄存器上的 PEN位而激活。如果奇偶校验出错,无效数据不会从移位寄存器传送到 UART_RDR 寄存器。
偶校验:校验位使得一帧中的数据以及校验位中‘1’的个数为偶数。
例如:数据 = 00110101,有 4 个‘1’,如果选择偶校验(在 UART_CCR 中的 PSEL = 0),校验位将是‘0’。
奇校验:此校验位使得一帧中的数据以及校验位中‘1’的个数为奇数。
例如:数据=00110101,有 4 个‘1’,如果选择奇校验(在 UART_CCR 中的 PSEL = 1),校验位将是‘1’。
传输模式:如果 UART_CCR 的 PEN 位被置位,写进数据寄存器的数据的 MSB 位被校验位替换后发送出去(如果选择偶校验偶数个‘1’,如果选择奇校验奇数个‘1’)。如果奇偶校验失败, UART_ISR 寄存器中的 RXPERR_INTF 标志被置‘1’,并且如果 RXPERREN 在被预先设置的话,中断产生。
4.4、硬件数据流流控
RTS 流控制
如果 RTS 流控制被使能,只要 UART 接收器准备好接收新的数据, nRTS 就变成有效(接低电平)。当接收寄存器内有数据到达时, nRTS 被释放,由此表明希望在当前帧结束时停止数据传输。下图是一个启用 RTS 流控制的通信的例子。
![MM32 UART中断通信](http://mcu.eetrend.com/files/2017-10/wen_zhang_/100008514-28520-5.jpg)
CTS 流控制
如果 CTS 流控制被使能,发送器在发送下一帧前检查 nCTS 输入。如果 nCTS 有效(被拉成低电平),则下一个数据被发送(假设那个数据是准备发送的),否则下一帧数据不被发出去。若 nCTS 在传输期间被变成无效,当前的传输完成后停止发送。下图是一个 CTS 流控制被启用的通信的例子。
![MM32 UART中断通信](http://mcu.eetrend.com/files/2017-10/wen_zhang_/100008514-28521-6.jpg)
UART_InitTypeDef UART_InitStructure;
UART_InitStructure.UART_BaudRate = 115200;//波特率设置
UART_InitStructure.UART_WordLength= UART_WordLength_8b;//字长为8
UART_InitStructure.UART_StopBits = UART_StopBits_1;//一个停止位
UART_InitStructure.UART_Parity = UART_Parity_No;//无奇偶校验位
UART_InitStructure.UART_HardwareFlowControl=UART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流流控
UART_InitStructure.UART_Mode = UART_Mode_Rx | UART_Mode_Tx;//开启收发模式
UART_Init(UART1, &UART_InitStructure); //初始化串口
UART_Cmd(UART1, ENABLE); //UART1使能
4.5、开启中断并且初始化 NVIC(如果需要开启中断才需要这个步骤)
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
UART_ITConfig(UART1, UART_IT_RXIEN, ENABLE);//开启串口接收中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = UART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority = 3;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
4.6、编写中断处理函数
void UART1_IRQHandler(void) //中断服务函数
{
u8 Res;
if(UART_GetITStatus(UART1, UART_IT_RXIEN) != RESET) //接收中断产生
{
UART_ClearITPendingBit(UART1,UART_IT_RXIEN);//清中断标志
Res =UART_ReceiveData(UART1);
UART_SendData (Res);
}
}
按照上述配置完成后,在main函数中将上述函数调用,将程序下载到MiniBorad中,打开串口助手,在对话框中输入您需要输入的内容,MCU的UART将您发送的数据转发并且打印在串口助手对话框,可以在显示串口看到您输入的内容。打印结果如下图所示:
![MM32 UART中断通信](http://mcu.eetrend.com/files/2017-10/wen_zhang_/100008514-28522-7.jpg)
转自: 灵动微电子
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