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通信协议之串口

article 2026/2/18 1:29:31

文章目录

  • 简介
  • 电平标准
  • 串口参数及时序
  • USART与UART
  • 过程
  • 引脚配置

简介

  • 点对点，只能两设备通信
  • 只需单向的数据传输时，可以只接一根通信线
  • 当电平标准不一致时，需要加电平转换芯片（一般从控制器出来的是信号是TTL电平）
  • 地位先行
  • 半双工

电平标准

TTL电平：+3.3V或+5V表示1，0V表示0
RS232电平：-3～-15V表示1，+3~+15V表示0
RS485电平：两线压差+2～+6V表示1，-2～-6V表示0（差分信号)

串口参数及时序

波特率：串口通信的速率
起始位：标志一个数据帧的开始，固定为低电平
数据位：数据帧的有效载荷，1为高电平，0为低电平，低位先行
校验位：用于数据验证，根据数据位计算得来（奇检验：包括检验位在内的9个数据的1是奇数个）
停止位：用于数据帧间隔，，固定为高电平，空闲时也为高电平，长度0.5,1,1.5,2常用1
字长：8位和9位，一般是8位无校验和9位有校验

  • 无检验
    在这里插入图片描述
  • 有校验在这里插入图片描述

USART与UART

USART (Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter)通用同步/异步收发器
UART是异步
串口一般很少用同步功能

过程

  • 发送：先到发送数据寄存器（TDR），再到发送移位寄存器，把一个字节的数据一位一位地向右移出去（低位先行）
    • 当发送时，数据先在TDR，检测发送移位寄存器是否非空，空则将数据移动到发送移位寄存器，再置标志位TXE（TX Empty），发送寄存器空，若该标志位置1（数据还没发送出去，只是在发送移位寄存器中），就可以向TDR写入下一个数据了
  • 接收：先到接收移位寄存器，把发过来的位一位一位接收，再到接收数据寄存器（RDR）
    • 过程与上面类似，RDR有数据置标志位RXNE，置1就可以把数据读走

引脚配置

  • TX引脚：复用推挽
  • RX：浮空或上拉输入

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