敏矽微电子Cortex-M0学习笔记07——串口通信详解

  串口最重要的功能就能让单片机和外部设备进行数据交互。例如在我们学习敏矽微相连，通过串口调试助手来调试程序、观察程序运行结果。还有很多其他的串口模块，比如

  在正式学习之前，我们先对UART串口的通信格式做一个了解。UART的全称是：通用异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)。串行传输数据是按照字节为单位做移位传输的，因此通信速度较低。但其拥有线路简单、通信距离远的优点，使用两条线就可以实现双向通信，一条用于发送，一条用于接收。因此在工业应用中受到广泛应用。其通信格式也十分简单，如下图所示：

  数据位：数据位就是实际要传输的数据，一般都是按照字节传输数据的，即一次传输8 位数据的。一般都是低位在前，高位在后。当然也有相反的传输协议，但平时很少会遇到。

  奇偶校验位：这是对数据中“1”的位数进行奇偶校验用的，能够准确的通过需求进行选择。

  停止位：数据传输完成标志位，停止位的位数可以再一次进行选择 1 位、1.5 位或 2 位高电平，一般都选择 1 位停止位。

  波特率：波特率就是 UART 数据传输的速率，也就是每秒传输的数据位数，一般选择 9600、19200、115200 等。

  随着电脑日新月异的升级换代，现在很多电脑都不带传统的COM口，开始大范围的应用。所以就有了USB转串口芯片来解决这一个难题，常用的U转串芯片有CH340、PL2303 等。通过这一些芯片就能轻松实现串口 TTL 转 USB。

  ME32F030开发板使用的是PL2303 芯片来完成串口和电脑之间的连接，只需要一条USB 线即可。在使用前必须要格外注意两件事：第一，先下载并安装PL2303的驱动程序。第二，检查开发板的USB跳线帽是否接到COM、USB这边。正确的接法如下：

  时钟都受 SYSAHBCLKCTRL寄存器控制。同时每个 UART 有独立的时钟分频器来产生波特率，并使之不受系统时钟和PCLK影响。UART对应的管脚映射图如下：

  UART 接收/发送缓冲寄存器包含着 UART 接收到/将发送的字节，接收到的数据和待发送的串口数据都在该寄存器中。

  该寄存器用于提供 UART 接收发送缓存器的状态。大概能归类为以下几种状态：

  接下来就要着重讲解下UART控制寄存器了。0-5位属于基本的接收、发送中断使位，这里不再累述。

  既然刚才在介绍UART控制寄存器的时候，介绍了不少中断使能控制。肯定就会有相应的中断状态的管理。UART中断状态寄存器从低位开始依次管理着：①、发送结束中断状态，②、接收完成中断状态，③、发送FIFO满中断，④、接收FIFO满中断，⑤、发送FIFO半满中断，⑥、接收FIFO半满中断，⑦、奇偶校验错误中断，⑧、接收溢出中断。

  UART 波特率分频器寄存器 (BAUDDIV) 用于时钟分频由此产生相应的波特率。该寄存器可读写。该分频器的时钟源是由UARTnCLKDIV 控制 UART 的波特率源时钟（SCLK）。

  在例程LIB->

  common->

  Drivers->

  Source文件夹内有uart.c文件，这个就是提供的UART驱动文件，里面包含了一些基本的驱动函数，用起来十分方便。下面会对每个函数进行讲解。

  在每段源代码的后面，笔者对其进行一下注释，方便大家快速掌握和使用这个函数。这个函数的4个参数

  这段函数用来关闭UART0或者UART1，只需要传入需要关闭的串口即可。

  有两个参数项，第一个是选择需要使能的UART，第二个选择触发中断的条件。

  介绍完UART常用的驱动函数，接下来用个小例程来演示下UART的驱动。测试程序的功能是：通过串口助手发送一个字节的数据到单片机，单片机收到该数据后，将该数据通过单片机的串口发送到串口助手。

  随后将UART0初始化为波特率115200，无奇偶校验，接收非空触发中断。

  编写完程序，首先要在编译环境下进行编译、连接。没有错误后（最好连警告也没有）。就可以实际连接到电路板进行程序调试运行了。