9-2USART串口外设

USART简介

•USART（Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter）通用同步/异步收发器
•USART是STM32内部集成的硬件外设，可根据数据寄存器的一个字节数据自动生成数据帧时序，从TX引脚发送出去，也可自动接收RX引脚的数据帧时序，拼接为一个字节数据，存放在数据寄存器里
•自带波特率发生器，最高达4.5Mbits/s
•可配置数据位长度（8/9），包含奇偶校验位，一般不需要校验位选8位；需要校验位选9位。
•停止位长度（0.5/1/1.5/2），决定帧的间隔，一般是1位停止位。
•可选校验位（无校验/奇校验/偶校验），通常用无校验
•支持同步模式（多了时钟CLK的输出）、硬件流控制（准备信号，防止数据丢失）、DMA（串口可以使用DMA转运数据，减轻CPU负担）、智能卡、IrDA、LIN

•STM32F103C8T6 USART资源： USART1(APB2)、 USART2(APB1)、 USART3(APB1)

USART框图

左上角的TX和RX，就是发送和接收的引脚。
发送数据寄存器（TDR）和接收数据寄存器（RDR）这2个寄存器占用同一个地址，在程序上，只表现为一个寄存器，就是数据寄存器（DR）,在实际硬件中，分成2个寄存器，一个用于发送（TDR），一个用于接收（RDR），TDR只写，RDR只读。
进行写操作时，数据写入到TDR。进行读操作时，数据从RDR读出。
发送移位寄存器，把一个字节的数据一位一位地移出，正好对应串口协议的波形数据位。

例如，某刻给TDR写入了数据0x55，在寄存器中就是二进制数0101 0101，硬件检测到写入数据，会检查当前移位寄存器是否有数据在移位，如果没有，0101 0101会立刻全部移动到发送移位寄存器，准备发送，数据从TDR移动到发送移位寄存器时，会置TXR标志位（发送寄存器空），我们检查到这个标志位置1了，就可以在TDR写入下一个数据，注意当TXR置1时，数据并没有发送出去。发送移位寄存器会在发送器控制的驱动下，向右移位，然后一位一位地，把数据输出到TX引脚，向右移位正好和串口规定的低位先行一致，数据移动完成后，新数据再次从TDR移动到发送移位寄存器。

如果当前移位寄存器移位没有完成，TDR数据会进行等待，移位完成后，会立刻转移过来。

接收数据过程与发送类似。

发送器控制，用来控制发送移位寄存器工作；接收器控制，用来控制接收移位寄存器工作。
硬件数据流控（简称流控），nRTS是请求发送，是输出脚。
nCTS是清除发送，是输入脚，用于接受nRTS的信号。
CTS和RTS要交叉连接，用于判断是否可以发送数据。

唤醒单元可以用来实现多设备的功能，可以给串口分配一个USART地址，发送指定地址时，唤醒的设备开始工作。