1. 数据通信的基础概念

1.1 数据通信常见类型

1.1.1 按数据通信方式分类

• 串行通信 　　数据逐位按顺序依次传输
• 并行通信 　　数据各位通过多条线同时传输

1.1.2 按数据传输方式分类

• 单工通信 　　 数据只能沿一个方向传输

• 半双工通信　　数据可以沿两个方向传输，但需要分时进行

• 全双工通信　　数据可以进行双向传输

1.1.3 按数据同步方式分类

• 同步通信　　　共用同一时钟信号
• 异步通信　　　没有时钟信号，通过在数据信号中加入起始位或停止位等一些同步信号

1.2 波特率

比特率：每秒钟传送的比特数，单位bit/s
波特率：每秒钟传送的码元数，单位Baud
比特率 = 波特率 * log2 M，M表示每个码元承载的信息量
二进制系统中，波特率数值上等于比特率

1.3 常见的串行通信接口

• UART　　异步全双工通信
• 1-wire　　异步半双工
• IIC　　　同步半双工
• SPI　　　同步全双工

2. 串口（RS-232）

2.1 串口

1. 串行通信接口：指按位发送和接收的接口。如RS-232/422/482等
2. RS-232接口（DB9）数据线：TXD/RXD，信号地：GND

2.2 RS-232电平与COMS/TTL电平对比

1. RS-232电平　　逻辑1：-15V ~ -3V； 逻辑0：+3V ~ +15V
2. COMS电平（3.3V） 逻辑1：3.3V；逻辑0：0V
3. TTL电平（5V） 逻辑1：5V；逻辑0：0V
**结论：COMS/TTL电平不能与RS-232电平直接交换信息**

2.3 设备间的RS-232通信示意图

两个设备之间的TXD和RXD，必须交叉连接，方可正常通信

2.4 STM32串口与电脑USB通信示意图

两个设备之间的TXD和RXD，必须交叉连接，方可正常通信

2.5 RS-232异步通信协议

1. 启动位：必须占1个位长，保持逻辑0电平
2. 有效数据位：可选5、6、7、8、9个位长，LSB在前，MSB在后
3. 校验位：可选占1个位长，也可以没有该位
4. 停止位：必须有，可选占0.5、1、1.5、2个位长，保持逻辑1电平

3. STM32的USART

3.1 STM32的USART简介

• Universal synchronous asynchronous receiver transmitter，通用同步异步收发器
• Universal asynchronous receiver transmitter，通用异步收发器USART/UART都可以与外部设备进行全双工异步通信
• USART，我们常用的也是异步通信

3.2 STM32的USART主要特征

1. 全双工异步通信
2. 单线半双工通信
3. 单独的发送器和接收器使能位
4. 可配置使用DMA的多缓存器通信
5. 多个带标志的中断源

3.3 STM32F1的USART框图

简图，区分不同系列的区别：

3.4 设置USART波特率（F1)

• fck 是给串口的时钟（USART2\3\3\4\5 的时钟源为 PCLK1，USART1 的时钟源为 PCLK2）
• USARTDIV 是一个无符号的定点数，存放在波特率寄存器（USART_BRR）的低 16 位，DIV_Mantissa[11:0]存放的是 USARTDIV 的整数部分，DIV_Fractionp[3:0]存放的是 USARTDIV 的小数部分

3.5 USART寄存器

1. 控制寄存器1 (CR1)
2. 控制寄存器2 (CR2)
3. 控制寄存器3 (CR3)
4. 数据寄存器 (DR)
5. 状态寄存器 (SR)

3.6 HAL库中断回调机制

3.7 HAL库外设初始化MSP回调机制

3.8 USART/UART异步通信配置步骤

4. IO引脚复用功能

4.1 复用

IO端口的输入或输出是由其它非GPIO外设控制
ps:IO端口的输入或输出是由GPIO外设控制,称为通用

4.2 STM32的IO引脚复用

通过查数据手册定义知道各IO支持什么复用功能，同一时间IO只能用作一种复用功能，否则会发生冲突