單片機(jī)串口最底層的本質(zhì)?
[導(dǎo)讀]嵌入式開發(fā)中，UART串口是最常見的一種通信接口，你知道為啥串口這么常見嗎？本文就帶你深入了解串口最底層的本質(zhì)內(nèi)容。一、什么是串口通訊？串行通訊是指僅用一根接收線和一根發(fā)送線就能將數(shù)據(jù)以位進(jìn)行傳輸?shù)囊环N通訊方式。盡管串行通訊的比按字節(jié)傳輸?shù)牟⑿型ㄐ怕?，但是串口可以在僅僅使用兩根線...
嵌入式開發(fā)中，UART串口是最常見的一種通信接口，你知道為啥串口這么常見嗎？本文就帶你深入了解串口最底層的本質(zhì)內(nèi)容。圖1：串行通訊示數(shù)據(jù)傳輸意圖
一、什么是串口通訊？
串行通訊是指僅用一根接收線和一根發(fā)送線就能將數(shù)據(jù)以位進(jìn)行傳輸?shù)囊环N通訊方式。盡管串行通訊的比按字節(jié)傳輸?shù)牟⑿型ㄐ怕?，但是串口可以在僅僅使用兩根線的情況下就能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。二、串口通訊的通訊協(xié)議？
最初數(shù)據(jù)是模擬信號輸出簡單過程量，后來儀表接口出現(xiàn)了RS232接口，這種接口可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的通信方式，但這種方式不能實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能，這就促生了RS485。我們知道串口通信的數(shù)據(jù)傳輸都是0和1，在單總線、I2C、UART中都是通過一根線的高低電平來判斷邏輯1或者邏輯0，但這種信號線的GND再與其他設(shè)備形成共地模式的通信，這種共地模式傳輸容易產(chǎn)生干擾，并且抗干擾性能也比較弱。所以差分通信、支持多機(jī)通信、抗干擾強(qiáng)的RS485就被廣泛的使用了。RS485通信最大特點(diǎn)就是傳輸速度可以達(dá)到10Mb/s以上，傳輸距離可以達(dá)到3000米左右。大家需要注意的是雖然485最大速度和最大傳輸距離都很大，但是傳輸?shù)乃俣仁菚S距離的增加而變慢的，所以兩者是不可以兼得的。三、串口通訊的物理層
串口通訊的物理層有很多標(biāo)準(zhǔn)，例如上面提到的，我們主要講解RS-232標(biāo)準(zhǔn)，RS-232標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定了信號的用途、通訊接口以及信號的電平標(biāo)準(zhǔn)。四、波特率
波特率是指數(shù)據(jù)信號對載波的調(diào)制速率，它用單位時間內(nèi)載波調(diào)制狀態(tài)改變的次數(shù)來表示；五、串口通訊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
六、單雙工通訊
單工：?數(shù)據(jù)傳輸只支持?jǐn)?shù)據(jù)在一個方向上傳輸；半雙工：?允許數(shù)據(jù)在兩個方向上傳輸，但某一時刻只允許數(shù)據(jù)在一個方向上傳輸，實(shí)際上是一種切換方向的單工通信，不需要獨(dú)立的接收端和發(fā)送端，兩者可合并為一個端口；全雙工：?允許數(shù)據(jù)同時在兩個方向上傳輸，因此全雙工通信是兩個單工方式的結(jié)合，需要獨(dú)立的接收端和發(fā)送端。七、STM32中的串口通訊
STM32串口通信接口有兩種，分別是：UART(通用異步收發(fā)器)、USART(通用同步異步收發(fā)器)，對于大容量STM32F10x系列芯片，分別由3個USART和兩個UART。STM32串口通訊代碼
STM32中串口通訊已經(jīng)給大家建好了相應(yīng)的庫函數(shù)，大家在使用和配置串口的時候直接進(jìn)行調(diào)用庫函數(shù)和配置就行了，請大家參照一下代碼：1、初始化結(jié)構(gòu)體代碼typedef?struct?{
?uint32_t?USART_BaudRate;?//?波特率
?uint16_t?USART_WordLength;?//?字長
?uint16_t?USART_StopBits;?//?停止位
?uint16_t?USART_Parity;?//?校驗(yàn)位
?uint16_t?USART_Mode;?//?USART?模式
?uint16_t?USART_HardwareFlowControl;?//?硬件流控制
?}?USART_InitTypeDef;
2、NVIC配置中斷優(yōu)先級NVIC_Configuration(void)
{
??NVIC_InitTypeDef?NVIC_InitStructure;
??
??/*?嵌套向量中斷控制器組選擇?*/
??NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
??
??/*?配置USART為中斷源?*/
??NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel?=?DEBUG_USART_IRQ;
??/*?搶斷優(yōu)先級*/
??NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority?=?1;
??/*?子優(yōu)先級?*/
??NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority?=?1;
??/*?使能中斷?*/
??NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd?=?ENABLE;
??/*?初始化配置NVIC?*/
??NVIC_Init( 
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