Stm32 USART

最新推荐文章于 2024-04-28 16:46:57 发布

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分类专栏： # STM32 文章标签： stm32 usart 串口串口通信

本文链接：https://blog.csdn.net/BluseLIBB/article/details/117338176

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本文详细介绍了Stm32的USART串口通信，涵盖了串口的基础知识、标准接口（RS-232、RS-422、RS-485）、应用电路（CH340、MAX232）、串口协议、Stm32串口的波特率设置及USART寄存器，并提及了基于Qt的串口助手。内容深入浅出，适合对Stm32串口通信感兴趣的读者。

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Stm32 USART

关键词： stm32 串口串口助手

概述

主要内容：

串口以及各种接口
Stm32串口驱动程序
基于Qt的串口助手

文档参考：

同步串口与异步串口 https://www.cnblogs.com/zhugeanran/p/9269592.html
无人不知的UART http://www.360doc.com/content/19/0409/08/38894361_827372836.shtml
usb转ttl电路图大全 http://www.elecfans.com/emb/jiekou/20180511676053.html
串口助手 https://taotaodiy-qt.readthedocs.io/en/latest/project/serialPort.html

usb转ttl

什么是串口

串口一般指串行接口（COM接口），是串行通信方式的扩展接口。
其特点是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现双向通信（可以直接利用电话线作为传输线），从而大大降低了成本，
数据位的传送，按位顺序进行，特别适用于远距离通信(米到几千米)，但传送速度较慢。
与之对应是并行传输，也就是指同时传输多个位的数据(多条线同时传输)。

串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。

单工:指数据只从从发送端传输到接受端，传输方向固定。
半双工:指一个信号载体的两个方向上传送，发数据的就是发送端，接受数据的就是接受端，但发送和接收不能同时进行。
全双工:可在信号载波的两个方向同时传输。

这里还涉及一个同步和异步通信，最简单的区分方式就是有无时钟信号。

串口多用于工控和测量设备以及部分通信设备，在单片机中MCU几乎是标配，其功能主要用来和上位机通信。

标准接口

串行端口依靠特殊的控制器芯片通用异步接收/传输器（UART）来实现自己的功能。
UART芯片从计算机的系统总线获得并行输出，然后将其转换成串行形式，以便通过串行端口传输。

UART包含TTL电平的串口和RS232电平的串口。

TTL电平，以+5V（或者+3.3V）表示1，以GND表示0。
RS232是负逻辑电平，它定义+5~+12V为低电平，而-12~-5V为高电平。

串行接口按电气标准及协议来分包括RS-232-C、RS-422、RS485等。
RS-232-C、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，不涉及接插件、电缆或协议。

RS-232

标准串口，最常用的一种串行通讯接口。

传统的RS-232-C接口标准有22根线，采用标准25芯D型插头座（DB25），后来使用简化为9芯D型插座（DB9），现在应用中25芯插头座已很少采用。
RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。由于其发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，
再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大为约15米，最高速率为20kb/s。RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的，
其驱动器负载为3～7kΩ。所以RS-232适合本地设备之间的通信。

DB9001

RS-422

标准全称是"平衡电压数字接口电路的电气特性"，它定义了接口电路的特性。典型的RS-422是四线接口。实际上还有一根信号地线，
共5根线。其DB9连接器引脚定义。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，
最多可接10个节点。即一个主设备（Master），其余为从设备（Slave），从设备之间不能通信，所以RS-422支持点对多的双向通信。
接收器输入阻抗为4k，故发端最大负载能力是10×4k+100Ω（终接电阻）。
RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道，因此不必控制数据方向，各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式（XON/XOFF握手）
或硬件方式（一对单独的双绞线）实现。

RS-422的最大传输距离为1219米，最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比，
在100kb/s速率以下，才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s。

RS-485

是从RS-422基础上发展而来的，所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。
RS-485可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信，而采用四线连接时，与RS-422一样只能实现点对多的通信，
即只能有一个主（Master）设备，其余为从设备，但它比RS-422有改进，无论四线还是二线连接方式总线上可多接到32个设备。
RS-485与RS-422的不同还在于其共模输出电压是不同的，RS-485是-7V至+12V之间，而RS-422在-7V至+7V之间，
RS-485接收器最小输入阻抗为12kΩ、RS-422是4kΩ；由于RS-485满足所有RS-422的规范，所以RS-485的驱动器可以在RS-422网络中应用。
RS-485与RS-422一样，其最大传输距离约为1219米，最大传输速率为10Mb/s。平衡双绞线的长度与传输速率成反比，
在100kb/s速率以下，才可能使用规定最长的电缆长度。