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STM32 HAL Proteus系列教程：串口USART查询方式详解

实现目标

1、利用UART实现上位机PC与下位机开发板之间的数据通信

2、学会STM32CubeMX软件关于UART的配置

3、具体目标：1、实现开发板向上位机PC发送学生姓名；2、上位机发送命令控制下位机开发板LED1的亮灭。

一、串行通信的几个概念

1、通信方式分类

1.1串行通信和并行通信

串行通信（Serial Transmission），是指通过一根数据线或少量数据线（少于8根）将数据一位一位地按顺序依次传送。

并行通信（Parallel Transmission），是指用多条数据线同时传送多位数据，通常以8位、16位、32位等数据位传送。

1.2 同步通信与异步通信

同步通信是连续串行传送数据的通信方式，要求收发双方的时钟必须保持严格的同步。

特点：输速率较高

异步通信在发送的有效数据中增加一些用于同步的控制位，比如开始位和停止位等，数据以字符为单位组成数据帧进行传送，收发双方需约定数据的传输速率。

特点：1.传输效率较低；2.通信设备实现简单、成本低。

1.3 串行通信可以分为单工、半双工和全双工三种通信方式

2、波特率

波特率：每秒传输的二进制位数，单位为比特每秒（bit/s，bps），是衡量串行数据传输速度快慢的指标。常用的串口传输速率（波特率）有9600、19200和115200等。

二、异步串行通信协议

异步串行通信标准的数据帧由起始位、数据位、校验位、停止位四部分组成。数据传输速率为50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200和38400波特。

起始位：占一位，位于数据帧的开头，以逻辑“0”表示传输数据的开始。

数据位：要发送的数据，数据长度可以是5～8位。

校验位：占一位，用于检测数据是否有效。

停止位：一帧传送结束的标志，根据实际情况定，可以是1、1.5或2位。

空闲位：数据传输完毕，用“1”表示当前线路上没有数据传输。

三、异步串行通信接口

UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter，通用异步收发传输器）是一个全双工通用异步串行收/发模块，主要用于打印程序调试信息、上位机和下位机的通信以及ISP程序下载等场合。

UART至少需要两根数据线用于通信双方进行数据双向同时传输，最简单的UART接口由TxD、RxD、GND共3根线组成。其中，TxD用于发送数据，RxD用于接收数据，GND为信号地线，通过交叉连接实现两个芯片间的串口通信。

四、STM32F103的USART

1、USART功能介绍

STM32F103大容量产品有5个串行通信接口，USART4和USART5为2个通用异步收发器，不支持同步模式，只有异步通信功能。

说明：STM32F103C6T6只有两个串口，即USART1和USART2 .

2、USART编程模式

•
轮询模式

CPU不断地查询I/O设备是否准备就绪，如果准备就绪就发送，否则提示超时错误；

•
中断方式

通过中断请求线，在I/O设备准备就绪时向CPU发出中断请求，CPU中止正在进行的工作转向处理I/O设备的中断事件

•
DMA
方式

直接存储器传送，不经过CPU直接在内存和外设之间进行批量数据交换，适用于高速大批量成组数据的传输

五、原理图设计

六、STM32CubeMX 配置

1.USART1配置

七、程序设计

1、定义一个数组

/* USER CODE BEGIN PV */

unsigned  char tem[1];

/* USER CODE END PV */

2、功能程序设计

 //HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t *)"Hello 王小波!\r\n", 20, 200);
 //HAL_Delay(10);
 HAL_UART_Receive(&huart1, tem, 1, 2);

 if (tem[0] == 1)
 {
    HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_UART_Transmit(&huart1,tem, 1, 200);

 }
 if (tem[0] == 2)
 {
    HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin, GPIO_PIN_SET);
    HAL_UART_Transmit(&huart1,tem, 1, 200);
 }