大家好，我是ST。

今天主要和大家聊一聊，如何使用串口進行通信的方法。

第一：串口的基本簡介

串口又叫做串行接口，通常叫做COM接口，串行接口指的是數據一個一個的順序傳輸，通信線路簡單。使用兩條線即可實現雙向通信，一條用于發送，一條用于接收。

UART作為串口的一種，其工作原理也是將數據一位一位的進行傳輸，發送和接收各用一條線，因此通過 UART 接口與外界相連最少只需要三條線：TXD(發送)、RXD(接收)和 GND(地線)。

各個為含義如下：

空閑位：數據線在空閑狀態的時候為邏輯“1”狀態，也就是高電平，表示沒有數據線空閑，沒有數據傳輸。

起始位：當要傳輸數據的時候先傳輸一個邏輯“0”，也就是將數據線拉低，表示開始數據傳輸。

數據位：數據位就是實際要傳輸的數據，數據位數可選擇 5~8 位，我們一般都是按照字節傳輸數據的，一個字節 8 位，因此數據位通常是 8 位的。低位在前，先傳輸，高位最后傳輸。

奇偶校驗位：這是對數據中“1”的位數進行奇偶校驗用的，可以不使用奇偶校驗功能。停止位：數據傳輸完成標志位，停止位的位數可以選擇 1 位、1.5 位或 2 位高電平，一般都選擇 1 位停止位。

波特率：波特率就是 UART 數據傳輸的速率，也就是每秒傳輸的數據位數，一般選擇 9600、19200、115200 等。

第二：UART的特點

①、兼容 TIA/EIA-232F 標準，速度最高可到 5Mbit/S。

②、支持串行 IR 接口，兼容 IrDA，最高可到 115.2Kbit/s。

③、支持 9 位或者多節點模式(RS-485)。

④、1 或 2 位停止位。

⑤、可編程的奇偶校驗(奇校驗和偶校驗)。

⑥、自動波特率檢測(最高支持 115.2Kbit/S)。

接下來看一下UART幾個重要的寄存器，第一個就是 UART 的控制寄存器 1，即UARTx_UCR1(x=1~8)。

第二個寄存器UARTx_UFCR、UARTx_UBIR和UARTx_UBMR,寄存器UARTx_UFCR中要用的是位RFDIV（bit9:7）,用來設置參考

通過這三個寄存器可以設置UART的波特率，波特率的計算公式為：

? ?

Ref Freq：經過分頻以后進入 UART 的最終時鐘頻率。

UBMR：寄存器 UARTx_UBMR 中的值。

UBIR：寄存器 UARTx_UBIR 中的值。

通過 UARTx_UFCR 的 RFDIV 位、UARTx_UBMR 和 UARTx_UBIR 這三者的配合即可得

到我們想要的波特率。比如現在要設置 UART 波特率為 115200，那么可以設置 RFDIV 為

5(0b101)，也就是 1 分頻，因此 Ref Freq=80MHz。設置 UBIR=71，UBMR=3124，根據上面的

公式可以得到：

第三：UART的配置步驟

1、設置 UART1 的時鐘源

設置 UART 的時鐘源為 pll3_80m，設置寄存器 CCM_CSCDR1 的 UART_CLK_SEL 位為 0

即可。

2、初始化 UART1

初始化 UART1 所使用 IO，設置 UART1 的寄存器 UART1_UCR1~UART1_UCR3，設置內

容包括波特率，奇偶校驗、停止位、數據位等等。

4、使能 UART1

UART1 初始化完成以后就可以使能 UART1 了，設置寄存器 UART1_UCR1 的位 UARTEN

為 1。

5、編寫 UART1 數據收發函數

編寫兩個函數用于 UART1 的數據收發操作。

第四：代碼基本實現

先實現串口的頭文件的基寫法：

#ifndef _BSP_UART_H
#define_BSP_UART_H


//函數聲明
void uart_init(void);
void uart_to_init(void);
void uart_disable(UART_Type *base);
voiduart_enable((UART_Type*base);
#endif

函數聲明中，繼續編寫對應的源文件內容：

#include "uart.h"


//初始化串口1，波特率為115200
void uart_init(void)
{
//初始化串口IO
uart_io_init();

/*2、初始化UART1*/
uart_disable(UART1);/*先關閉UART1*/
uart_softreset(UART1);/*軟件復位UART1*/

UART1->UCR1=0;/*先清除UCR1寄存器*/
UART1->UCR1&=~(1<<14);?/*?關閉自動波特率檢測?*/
/*
?*?設置?UART?的?UCR2?寄存器，設置字長，停止位，校驗模式，關閉硬件流控
?*?bit14:?1?忽略?RTS?引腳
?*?bit8:?0?關閉奇偶校驗
?*?bit6:?0?1?位停止位
?*?bit5:?1?8?位數據位
?*?bit2:?1?打開發送
?*?bit1:?1?打開接收
?*/
?UART1->UCR2|=(1<<14)?|?(1<<5)?|?(1<<2)?|?(1<<1);
?UART1->UCR3|=1<<2;?/*?UCR3?的?bit2?必須為?1?*/
?
?/*
?*?設置波特率
?*?波特率計算公式:Baud?Rate?=?Ref?Freq?/?(16?*?(UBMR?+?1)/(UBIR+1))?
?*?如果要設置波特率為?115200，那么可以使用如下參數:
?*?Ref?Freq?=?80M?也就是寄存器?UFCR?的?bit9:7=101,?表示?1?分頻
?*?UBMR?=?3124
?*?UBIR?=?71
?*?因此波特率=?80000000/(16?*?(3124+1)/(71+1))
?*?=?80000000/(16?*?3125/72)?
?*?=?(80000000*72)?/?(16*3125)?
?*?=?115200
?*/
?UART1->UFCR=5<<7;?/*?ref?freq?等于?ipg_clk/1=80Mhz?*/
?UART1->UBIR=71;
UART1->UBMR=3124;

#if0
uart_setbaudrate(UART1,115200,80000000);/*設置波特率*/
#endif
uart_enable(UART1);/*使能串口*/
}

總結：實現串口的基本功能，對后面利用串口來調試程序，具有重要的實踐意義。

審核編輯：湯梓紅