单片机 -- USART总线 - 实践

目录

一、总线的概念

二、设备间的通信方式

2.1 串行通信方式和并行通信方式

2.2 同步通信方式和异步通信方式​编辑

2.3 单工、半双工、全双工通信方式​编辑

2.4 总线的分类

三、UART总线的相关概念

四、UART总线的硬件连接

4.4 电平转换

4.5 UART总线的工业层协议

​编辑五、UART总线的协议格式​编辑​编辑

六、波特率​编辑

七、分析电路图 和 分析芯片手册过程省略

八、总结​编辑​编辑

九、Keil工程

9.1 标准库编写字符收发函数

开发板接收到字符数据后，将字符数据ASCII码+1，发送回PC端的串口工具上​编辑​编辑​编辑​编辑​编辑9.2 HAL库实现字符串定长收发

​编辑​编辑​编辑十、printf重定向

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练习：

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一、总线的概念

总线就是实际存在于物理层（硬件层）并用于设备间通信的桥梁

二、设备间的通信方式

2.1 串行通信方式和并行通信方式

一位一位收发数据的，一般启用一根数据线进行通信就是串行通信指的是通信双方收发材料时，

并行通信指的是通信双方收发材料时，是多位多位收发数据的，一般应用多根数据线进行通信

2.2 同步通信方式和异步通信方式

2.3 单工、半双工、全双工通信方式

2.4 总线的分类

三大基础串行总线（串行接口）：

1、UART总线的特性：串行、异步、全双工通信总线

2、IIC总线的特性：串行、同步、半双工通信总线

3、SPI总线的特性：串行、同步、全双工通信总线

三、UART总线的相关概念

1、UART总线是一种串行、异步、全双工通信的总线，实际存在于物理层（硬件层） 2、UART总线的硬件连接：具备3根线，分别为TXD（材料发送线）、RXD（数据接收线）、GND（地线） 3、UART总线的应用场景：一般用于设备间的通信（PC和开发板进行通信），用于打印调试信息（类似于linux下的printf） 4、UART总线在实际操作时，被称之为串口

为什么需要讲UART总线？

1、在PC端编写完程序后，必须将程序烧录到开发板中运行，此时需要使用到UART总线将程序传输到开发板中

2、由于单片机没有使用操作系统，也不会存在类似于linux终端界面的显示，当在单片机中运行的程序出现疑问时，也需要打印信息进行查错 此时，许可是用UART总线将单片机程序中的打印信息传输到PC端的串口软件上进行显示，此时就可以看到哪里有错误了

四、UART总线的硬件连接

4.1 本质连接方式

4.2 DB25/DB9的公母头插件

4.3 ST-Link的连接方式

4.4 电平转换

开发板使用的是TTL电平：0~0.8v（代表低电平信号，逻辑上的0），2v~5v（代表为高电平信号，逻辑上的1）

电脑上使用的是USB电平：-2v~-6v（代表低电平信号，逻辑上的0），2v~6v（代表为高电平信号，逻辑上的1）

电平转换芯片CH340：USB电平 <--------> TTL电平

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