tip：如有错误，希望指出，非常感谢！

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目录

• 简介
• 一、USART是什么？
• 二、问答
• • 通信方式
  • 1.USART和UART区别
  • 2.单工、半双工、全双工区别
• 三、代码实验
• • 1、说明
  • 2、代码初始化配置及修改
  • 3、注意点
  • • 1、STM32CubeMX 中断处理流程
    • 2、关于HAL_Delay和NVIC中断冲突问题
  • 4、验证
• 总结
• 附录|参考

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简介

本文主要是对USART知识点的回顾总结，采用刚学习的STM32CubeMX 进行测试学习，对整个学习过程的一个记录总结，方便以后查阅。

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一、USART是什么？

       USART全称：universal synchronous asynchronous receiver and transmitter通用同步/异步收/发器，是一个串行通信设备，可以灵活地与外部设备进行全双工数据交换。一般情况下，我们32单片机的串口通信采用的是UART异步通信，传输时只需配置协议层：波特率、起始位、数据位、奇偶效验位、停止位，只有保持双方数据包的格式要一致，才能正常的接受发数据！（注意：在使用蓝牙模块、WiFi模块等模块时，需要连接一条共地线）

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二、问答

通信方式

1、串行通信：

• 定义：数据按位顺序传输
• 优点：占用引脚资源少
• 缺点：传输速率相对较慢

2、并行通信：

• 定义：数据各位同时传输
• 优点：传输速率相对较快
• 缺点：占用引脚资源多

1.USART和UART区别

       UART全称：universal asynchronous receiver and transmitter通用异步收/发器，它是在 USART 基础上裁剪掉了同步通信功能，只有异步通信。
       在异步通讯的情况下，USART是和UART 是没什么区别的；但是在同步通信的情况下，就有一些区别的，因为同步通信是需要依靠时钟来控制实现数据传输的，UART 是不需要时钟信号来同步的异步，全双工串口总线。

2.单工、半双工、全双工区别

• 单工：数据传输只支持数据在一个方向上传输，一方只能接收信号，另一方只能发送信号。例如：电视机，小米盒子等。
• 半双工：允许数据在两个方向上传输，但是同一时间数据只能在一个方向上传输，相当于是可切换的单工。例如：RS-485、I2C、对讲机等。
• 全双工：允许数据同时在两个方向上传输。例如：USART、SPI、RS232、SPI、手机通话等。

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三、代码实验

1、说明

本次实验是通过STM32CubeMX 直接生成初始化代码，不写出整个具体的流程，只说明核心部分。
详细可参考：GPIO为例的STM32CubeMX使用流程  https://blog.csdn.net/weixin_45684469/article/details/122341014）

本次测试实验主要编写一个程序实现开发板与上位机通信，在开发板上电后通过USART发送一串字符串给上位机，然后开发板进入中断接收等待状态，如果上位机有数据发送过来，开发板就会产生中断，我们在中断服务函数接收数据，并马上把数据返回发送给电脑。

思路：
1、使能时钟、初始化USART1、NVIC等生成代码

2、在main函数前，串口初始化后，调用HAL_UART_Receive_IT函数（串口中断模式接收）

3、修改HAL_UART_RxCpltCallback中断回调函数，处理接收的数据。

2、代码初始化配置及修改

1. 完成基本的时钟配置 —> 配置USART1 （Asynchronous 异步通信 、 Baud Rate 波特率为 115200 Bits/s、World Length传输数据长度为 8 Bit、Parity 奇偶检验 None，Stop Bits 停止位 1 ，Data Direction接收和发送都使能、Over Sampling 过采样 16倍（增强抗干扰））。
   
   2、调用串口中断模式接收，

HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size) 参数：

• UART_HandleTypeDef *huart : USART结构体
• *pData ： 接收到的数据存放地址
• Size ： 接收的字节数
  

3、重定义HAL_UART_RxCpltCallback中断回调函数（内容：判断是否为USART1,然后将接收到的数据通过HAL_UART_Transmit函数发回个上位机，然后重新开启串口中断模式接收）

4、重定向printf、getchar（注意：需要包含#include <stdio.h>）

3、注意点

1、STM32CubeMX 中断处理流程

在我们使用中断的时候，hal库通过一级级的调用，最终调用到HAL_UART_RxCpltCallback中断回调函数，根据NOTE提示以及在库中该函数带__weak 弱化标识，也就是说我们只需要重新定义该函数，在该函数中重新写中断服务函数就可以了。

/* NOTE: This function Should not be modified, when the callback is needed,
the HAL_GPIO_EXTI_Callback could be implemented in the user file*/
这个函数不应该被改变，如果需要使用回调函数，请重新在用户文件中实现该函数。

2、关于HAL_Delay和NVIC中断冲突问题

问题：调用HAL_Delay卡死，无法进入中断。

分析：由于在使用STM32CubeMX软件配置的时候Time base：Systime tick time的抢占优先级和响应优先级都是0，于我们配置NVIC的两个优先级是一样的，所以会出现HAL_Delay卡死的情况。

解决方案：将NVIC的优先级降低。

4、验证

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总结

本次实验主要是是对USART知识的回顾学习以及测试总结，并通过最近刚学的软件STM32CubeMX进行开发，养成边学习边开发记录的一个习惯。

如有不当之处，欢迎指正。

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附录|参考

• STM32CubeMX项目搭建流程：https://blog.csdn.net/weixin_45684469/article/details/122341014
• STM32–USART（串口通信）：https://blog.csdn.net/zxh1592000/article/details/78656609
• HAL库USART函数 ：https://blog.csdn.net/as480133937/article/details/99073783
• HAL_Delay与NVIC问题： https://blog.csdn.net/weixin_43892323/article/details/104383560
• STM32CubeMX实战教程——串口通信 ：https://blog.csdn.net/weixin_43892323/article/details/105339949
• STM32CubeMX学习笔记 ：https://blog.csdn.net/weixin_43892323/article/details/105339949
• 单工、半双工和双工通信：https://blog.csdn.net/iningwei/article/details/100134783
• 各种通信协议： https://blog.csdn.net/qq_21104377/article/details/107058919

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来源： https://blog.csdn.net/weixin_45684469/article/details/122408313