USART通信接口设计实验
7.5 USART—串口通讯实验
实验五：USART——串口通讯实验目的●简单了解串口通讯●了解STM32的USART外设●熟悉使用USART进行设备间通讯的方法实验设备●软件Keil5●STM32开发板●软件串口通讯助手实验内容●了解串口通讯和STM32的USART外设●学习使用STM32的USART和电脑进行通讯一、连接开发板把仿真器用USB线连接电脑，如果仿真器的灯亮表示正常，可以使用，然后把仿真器的另外一端连接到开发板，给开发板上电，然后就可以通过软件KEIL给开发板下载程序一、连接开发板USB线连接开发板“USBTO UART”接口跟电脑USB接口●STM32F42xxx 系列控制器有四个USART 和四个UART ，其中USART1和USART6的时钟来源于APB2总线时钟，其最大频率为90MHz ，其他六个的时钟来源于APB1总线时钟，其最大频率为45MHz●UART 只有异步传输功能，所以没有SCLK 、nCTS 和nRTS 功能引脚。
观察上表可发现很多USART 的功能引脚有多个引脚可选，这非常方便硬件设计，只要在程序编程时软件绑定引脚即可本实验使用的发送引脚本实验使用的接收引脚二、USART 功能框图二、USART功能介绍数据寄存器●USART数据寄存器(USART_DR)只有低9位有效，一般使用8位数据字长●USART_DR包含了已发送的数据或者接收到的数据USART_DR实际是包含了两个寄存器，一个专门用于发送的可写TDR，一个专门用于接收的可读RDR●串行通信是一位位传输的，发送时把TDR内容按位发送出去，接收时把每一位按顺序接收到RDR●USART支持DMA传输，实现高速数据传输1.发送器当USART_CR1寄存器的发送使能位TE置1时，启动数据发送，发送移位寄存器的数据会在TX引脚输出，如果是同步模式SCLK也输出时钟信号。
当发送使能位TE置1之后，发送器开始会先发送一个空闲帧(一个数据帧长度的高电平)，接下来就可以往USART_DR寄存器写入要发送的数据；然后等待USART状态寄存器(USART_SR)的TC位为1，表示数据传输完成，如果此时USART_CR1寄存器的TCIE位置1，将产生中断。
usart课程设计
usart课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握USART（通用串行异步接收/发送传输器）的基本原理和应用方法。
具体包括：1.知识目标：了解USART的定义、工作原理、寄存器配置和编程方法。
2.技能目标：能够使用USART进行串行通信，实现数据的发送和接收。
3.情感态度价值观目标：培养学生对嵌入式系统的兴趣，提高他们的问题解决能力和创新意识。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几个部分：ART概述：介绍USART的定义、作用和应用场景。
ART工作原理：讲解USART的内部结构、工作原理和通信过程。
ART寄存器配置：详细介绍USART的寄存器及其作用，引导学生学会配置USART。
ART编程方法：讲解如何使用编程语言实现USART的数据发送和接收。
ART应用案例：分析实际案例，让学生学会将USART应用于实际项目中。
三、教学方法为了达到课程目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解USART的基本原理、寄存器配置和编程方法。
2.讨论法：学生讨论USART的应用场景和实际案例，培养学生的思考能力。
3.案例分析法：分析典型USART应用案例，让学生掌握USART的实际应用。
4.实验法：安排实验环节，让学生动手实践，巩固所学知识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用合适的教材，为学生提供权威、系统的学习资料。
2.参考书：推荐学生阅读相关参考书，拓展知识面。
3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备USART实验所需的硬件设备，确保学生能够顺利进行实验。
以上是本章节的USART课程设计，希望能对您的教学有所帮助。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，我们将采用以下评估方式：1.平时表现：关注学生在课堂上的参与程度、提问回答和小组讨论的表现，以了解他们的学习状况。
2.作业：布置适量的作业，让学生巩固所学知识，通过作业完成情况评估学生的掌握程度。
基于stm32的串口通信设计报告
基于stm32的串口通信设计报告基于STM32的串口通信设计报告一、引言STM32微控制器因其高性能、低功耗和丰富的外设接口而广泛应用于各种嵌入式系统。
其中，串口通信（UART）是STM32中非常常用的一种通信方式，它允许微控制器与其他设备或计算机进行数据交换。
本报告将详细介绍基于STM32的串口通信设计。
二、STM32串口通信概述STM32的UART通信主要通过其通用同步/异步接收器发送器（USART）实现。
USART是一个全双工的串行通信接口，支持同步和异步两种模式。
它提供了一种可靠的通信方式，适用于低速和高速数据传输。
三、串口通信硬件设计1. 引脚配置：根据具体的STM32型号，选择适当的TXD（发送数据）、RXD（接收数据）、RTS（请求发送）和CTS（清除发送）等引脚。
2. 电源与地：为UART模块提供稳定的电源和地线。
3. 电平转换：如果微控制器与外部设备之间的电平不匹配，需要进行电平转换。
四、串口通信软件设计1. 初始化UART：在开始通信之前，需要配置UART的各种参数，如波特率、数据位、停止位和奇偶校验等。
这通常在STM32的初始化代码中完成。
2. 数据发送：通过使用HAL库或标准外设库函数，可以方便地发送数据。
一般来说，发送函数会将数据放入一个缓冲区，然后启动发送过程。
3. 数据接收：与发送类似，接收数据时，数据首先被读取到一个缓冲区中，然后可以通过中断或轮询方式进行处理。
4. 中断处理：为了提高效率，可以启用UART的中断功能。
当中断被触发时，相应的中断处理程序会被执行，用于处理接收或发送的数据。
五、示例代码与测试以下是一个简单的示例代码，展示了如何在STM32上使用HAL库进行UART通信：include "stm32f4xx_"UART_HandleTypeDef huart1;void SystemClock_Config(void);static void MX_GPIO_Init(void);static void MX_USART1_UART_Init(void);int main(void){HAL_Init();SystemClock_Config();MX_GPIO_Init();MX_USART1_UART_Init();uint8_t txBuffer[] = "Hello, UART!";HAL_UART_Transmit(&huart1, txBuffer, sizeof(txBuffer), HAL_MAX_DELAY);while (1)// 循环等待，直到收到中断或手动终止程序}}```六、结论通过本报告，我们详细介绍了基于STM32的串口通信设计。
嵌入式_USART 串口通讯
USART_HardwareFlowControl_None;
USART_ART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
/* Configure USARTy */
int main(void)
{/* System Clocks Configuration */
RCC_Configuration();
/* Configure the GPIO ports */
GPIO_Configuration();
USART_ART_BaudRate = 230400;
/* Enable the USARTz */
USART_Cmd(USARTz, ENABLE);
while(TxCounter < TxBufferSize)
{
/* Send one byte from USARTy to USARTz */
USART_SendData(USARTy, TxBuffer[TxCounter++]);
LCD_Clear(White);
/* Set the LCD Text Color */
LCD_SetTextColor(Black);
printf(" STM3210C-EVAL \n");
printf("USART with interrupt\n");
/* Check the received data with the send ones */
2.打开示例程序工程
\basic_examples\STM32F10x_StdPeriph_Examples\16-USART\01-Polling\RVMDK，
STM32-USART实验
2：index必须赋初值0，否则字符串前会出现乱码。
在VC6中我们常用到printf函数，非常方便，这里我们对程序加入一些函数，也可以实现这种效果。
首先在usart.h中加入#include “stdio.h”，然后在usart.c中加入
int fputc(int ch, FILE *f)
{
USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);（必须加上这句！！否则会出现第一句首字母丢失问题！！根本原因是因为SR寄存器中的TC标志默认是置1的。如果不加，写字符串的时候，前面留一个空格也行）
USART_SendData(USART1,ch);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=2;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
void USART1_IRQHandler(void)
{
u16 data;
if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE))
USART_ART_StopBits=USART_StopBits_1;
USART_ART_WordLength=USART_WordLength_8b;
USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);
USART_Cmd(USART1,ENABLE);
while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)==RESET);
UART串口通信设计实例
UART串口通信设计实例UART（通用异步收发传输）串口通信是一种常见的串行通信协议，用于在计算机系统和外部设备之间进行数据传输。
它是一种异步串行通信协议，可以实现可靠的数据传输。
在本文中，我们将介绍一个基于UART串口通信的设计实例。
UART串口通信的基本原理是通过发送和接收数据帧来实现数据传输。
数据帧由一个起始位、数据位、校验位和停止位组成。
起始位用于标识数据帧的开始，停止位用于标识数据帧的结束，数据位用于传输真实的数据，校验位用于验证数据的准确性。
在UART串口通信中，发送方和接收方需要使用相同的波特率（即数据传输速率）来进行通信。
设计实例中的UART串口通信涉及两个设备：一个发送设备和一个接收设备。
发送设备通过UART串口将数据传输给接收设备，接收设备接收数据并进行处理。
首先，我们需要确定UART串口的硬件连接，通常包括TX（发送线）、RX（接收线）和GND（地线）。
当然，在实际设计中，根据不同的设备和系统需求，连接方式可能会有所不同。
在设计UART串口通信时，我们需要编写相应的软件代码来实现数据的发送和接收。
发送端的软件代码应该包括以下步骤：1.初始化UART串口，设置波特率、数据位、校验位和停止位等参数。
2.将需要发送的数据放入发送缓冲区。
3.等待发送缓冲区为空。
4.将数据从发送缓冲区发送到UART串口。
5.检查发送是否成功，并采取相应的措施。
接收端的软件代码应该包括以下步骤：1.初始化UART串口，设置波特率、数据位、校验位和停止位等参数。
2.等待接收缓冲区有数据。
3.从UART串口接收数据。
4.将接收到的数据存储到接收缓冲区。
5.处理接收到的数据。
在设计UART串口通信时，需要注意以下几点：1.确保发送设备和接收设备的波特率、数据位、校验位和停止位等参数一致，否则数据传输可能会出错。
2.对于长时间的数据传输，建议使用缓冲区来处理数据，以提高效率。
3.在接收端，需要考虑数据处理的速度是否能够跟上数据的接收速率，否则接收缓冲区可能会溢出。
UART串口通信设计实例
UART串口通信设计实例UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种串口通信的协议，通过UART可以实现两个设备之间的数据传输。
在本文中，我们将设计一个基于UART的串口通信系统，并用一个实例来说明如何使用UART进行数据传输。
串口通信系统设计实例：假设我们有两个设备：设备A和设备B，它们之间需要通过串口进行数据传输。
设备A是一个传感器，负责采集环境温度信息；设备B是一个显示屏，负责显示温度信息。
首先，我们需要确定使用的UART参数，包括波特率、数据位数、校验位和停止位等。
假设我们选择的参数为9600波特率、8位数据位、无校验位和1个停止位。
接下来，我们需要确定数据的格式。
在本例中，我们选择使用ASCII码来表示温度值。
ASCII码是一种常用的字符编码方式，将字符与数字之间建立了一一对应的关系。
假设我们将温度的数据范围设置为-10到50，那么ASCII码表示为0x30到0x39和0x2d（负号）。
现在，我们可以开始设计串口通信系统的流程了：1.设备A采集环境温度信息，并将温度值转换成ASCII码格式。
2.设备A将ASCII码格式的温度值按照UART协议发送给设备B。
3.设备B接收UART数据，并将ASCII码格式的温度值转换成温度值。
4.设备B将温度值显示在屏幕上。
接下来，我们将详细介绍每个步骤的实现细节：1.设备A采集环境温度信息，并将温度值转换成ASCII码格式。
设备A可以使用温度传感器读取环境温度，并将读取的温度值转换成ASCII码。
例如，如果读取到的温度值为25，ASCII码格式为0x32和0x352.设备A将ASCII码格式的温度值按照UART协议发送给设备B。
设备A可以通过UART发送函数将ASCII码格式的数据发送给设备B。
发送函数会将数据按照UART协议的要求进行传输，包括起始位、数据位、校验位和停止位等。
3.设备B接收UART数据，并将ASCII码格式的温度值转换成温度值。
实验七 UART串口通信
实验七UART串口通信一、实验目的1.能够理解UART串口通信的基本原理和通信过程。
2.学会通过配置寄存器，实现串口通信的基本操作过程。
二、实验内容通过对单片机编程来实现UART串口通信的基本过程，通过串口调试助手发送数据到单片机，并在数码管上显示出来。
三、实验参考原理3.1 串行通信的初步认识通信按照基本类型可以分为并行通信和串行通信。
并行通信时数据的各个位同时传送，可以实现字节为单位通信，但是因为通信线多占用资源多，成本高。
比如我们前边用到的P0 = 0xfe;一次给P0的8个IO口分别赋值，同时进行信号输出，类似于有8个车道同时可以过去8辆车一样，这种形式就是并行的，我们习惯上还称P0、P1、P2和P3为51单片机的4组并行总线。
而串行通信，就如同一条车道，一次只能一辆车过去，如果一个0xfe这样一个字节的数据要传输过去的话，假如低位在前高位在后，那发送方式就是0-1-1-1-1-1-1-1-1，一位一位的发送出去的，要发送8次才能发送完一个字节。
在STC89C52上，有两个引脚，是专门用来做UART串口通信的，一个是P3.0一个是P3.1，还分别有另外的名字叫做RXD和TXD，这两个引脚是专门用来进行UART通信的，如果我们两个单片机进行UART串口通信的话，那基本的演示图如图3-1所示。
图3-1 单片机之间UART通信示意图图中，GND表示单片机系统电源的参考地，TXD是串行发送引脚，RXD是串行接收引脚。
两个单片机之间要通信，首先电源基准得一样，所以我们要把两个单片机的GND相互连起来，然后单片机1的TXD引脚接到单片机2的RXD引脚上，即此路为单片机1发送而单片机2接收的通道，单片机1的RXD引脚接到单片机2的TXD引脚上，即此路为单片机2发送而单片机2接收的通道。
这个示意图就体现了两个单片机各自收发信息的过程。
当单片机1想给单片机2发送数据时，比如发送一个0xE4这个数据，用二进制形式表示就是0b11100100，在UART通信过程中，是低位先发，高位后发的原则，那么就让TXD 首先拉低电平，持续一段时间，发送一位0，然后继续拉低，再持续一段时间，又发送了一位0，然后拉高电平，持续一段时间，发了一位1......一直到把8位二进制数字0b11100100全部发送完毕。
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UART_Data = 0; } } }
四、实验现象和结果
1、把串口线和 PC 机连接起来，运行程序后，通过串口调试软件发送 ASCII 码字符（需 要以回车键结尾）到单片机实验板，单片机实验板接收到从串口调试软件发送过来的 ASCII
实验四 UART 通信接口设计实验
一、实验目的
1、理解用异步串行通信进行 RS232 通信的原理并能掌握其方法及编程；
2、学习使用定时器 T1 做波特率发生器，掌握计算波特率的方法。
二、实验仪器
1、自制的 C8051f410 实验开发板 1 块
2、直流稳压电源、示波器
各1台
3、仿真器（U-EC6）
1只
码字符后，又将同样的字符回送给串口调试软件，这样串口调试软件可以看到返回同样的字
符，如果收发的字符相同，则说明 PC 机与单片机实验板之间的通信成功，如下图所示。
注： 串口通信波特率、位数据位、停止位、校验等参数设置值参考上图。
五、预习要求
1、读懂程序； 2、预先给出修改代码，以便更快更好的得出实验结果；
4、PC 机
1台
三、实验内容
实验任务：编写程序将单片机的 P0.4、P0.5 口配置为串口 0 通信口，将 PC 机发送给
c8051f410 的数据原样发回 PC 机，程序中用“0x0d”作为帧尾标志。
PC 端发送、接收可采用串口接收软件“串口调试助手 V2.1”。
在程序中通过交叉开关配置 TX0，RX0 分别到 P0.4、P0.5 引脚，由于 I/O 口是 TTL 电 平信号，需要通过 MAX232 转换为 RS-232 电平后才能与 PC 机连接，连接电路如上图所示。
实验参考代码： #include <c8051f410.h>
// SFR declarations
#define SYSCLK Nhomakorabea24500000
#define BAUDRATE
9600
// SYSCLK frequency in Hz // Baud rate of UART in bps
unsigned char UART_Buffer[64]; unsigned char UART_Data = 0; static char Byte;
void SYSCLK_Init (void) {
OSCICN = 0x87; RSTSRC = 0x04; }
// configure internal oscillator for 24.5MHz // enable missing clock detector
// Configure the UART0 using Timer1, for <BAUDRATE> and 8-N-1.
TH1 = 0x96; CKCON &= ~0x0B;
TL1 = TH1; TMOD &= ~0xf0; TMOD |= 0x20; TR1 = 1;
// init Timer1 // TMOD: timer 1 in 8-bit autoreload
// START Timer1
IP |= 0x10; ES0 = 1;
// P0.4 digital push-pull // P0.5 digital open-drain void PORT_Init (void) {
P0MDOUT |= 0x10; XBR0 = 0x01; XBR1 = 0x40; }
UART TX UART RX
// Enable UTX as push-pull output // Enable UART on P0.4(TX) and P0.5(RX) // Enable crossbar and weak pull-ups
void UART0_Init (void)
{
SCON0 = 0x10;
// SCON0: 8-bit variable bit rate
//
level of STOP bit is ignored
//
RX enabled
//
ninth bits are zeros
//
clear RI0 and TI0 bits
// Make UART high priority // Enable UART0 interrupts
}
void UART0_Interrupt (void) interrupt 4 {
if (RI0 == 1) {
RI0 = 0; Byte = SBUF0; UART_Buffer[UART_Data] = Byte; UART_Data++; } }
// WDTE = 0 (clear watchdog timer enable) // Initialize Port I/O // Initialize Oscillator
EA = 1;
while(1) {
if((UART_Data != 0) && (Byte == 13)) {
for(i=0;i<UART_Data;i++) {
// Clear interrupt flag // Read a character from UART // Store in array
void main (void) {
unsigned char i; PCA0MD &= ~0x40; PORT_Init(); SYSCLK_Init (); UART0_Init();
六、思考题
1、改动代码使串口通信波特率为 115200，将原代码中采用中断方式接收字符的代码改 为采用查询方式接收、采用查询方式发送字符的代码改为采用中断方式发送，程序实现的功 能保持不变。