基本例程涉及USART的通信功能。

简介：
在嵌入式开发领域，STM32单片机凭借其强大的功能特性和庞大的社区支持，得到了广泛的应用。其中，USART（通用同步/异步收发传输器）作为实现设备间通信的关键接口，尤其在串行通信场景下发挥着重要作用。本文将深入探讨如何在STM32上进行USART的配置与使用，以及如何通过配置中断来显著提升通信效率。USART的核心概念建立在UART（通用异步收发传输器）的基础上，并进一步增强了同步通信的能力。在STM32系统中，USART通常被用于实现单片机与外部设备之间的串行通信，例如传感器、显示器以及其他微控制器等，它支持全双工模式，允许同时进行数据发送和接收操作。配置USART的首要步骤是设置相关的寄存器参数。这包括初始化 USART 结构体，并精确地指定波特率、数据位数、停止位和校验位等关键参数。例如，通过设置 USART_BRR 寄存器来确定合适的波特率，该波特率的计算需基于系统时钟频率和期望的波特率值。数据位数通常采用8位模式，停止位可选择1位或2位，而校验位则可以根据需要选择无校验、奇校验或偶校验方式。接下来，为了使能USART的功能并确保其正常运行，需要配置 GPIO 引脚。STM32 的 USART 数据传输通常依赖于 PA9（TX）和 PA10（RX）引脚进行连接；因此，这些引脚需要分别配置为推挽输出模式和浮空输入模式，同时启用相应的时钟信号。这一配置过程可以通过设置 GPIOx_MODER、GPIOx_OTYPER、GPIOx_OSPEEDR 和 GPIOx_PUPDR 等寄存器来实现。随后, 需要启动 USART 的时钟模块以及配置 NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller）中断控制器, 从而允许 USART 发出中断请求. 对于 STM32 平台, 这可能涉及到 RCC_APB1ENR1 中的 USARTxEN 位以及 NVIC 中断向量的设置, 以便在特定事件发生时能够及时调用对应的中断服务函数. 发送函数通常是通过调用 HAL_UART_Transmit() 或 HAL_USART_Transmit_IT() 实现的. 前者是一种非阻塞型函数, 可以避免程序阻塞等待发送完成; 后者则采用中断方式, 在发送过程中会进入中断服务程序, 从而提高系统的实时响应能力. 发送函数内部会负责处理数据缓冲区中的数据以及状态检查, 直至所有数据成功发送完毕. 接收函数同样提供了两种实现方式：HAL_UART_Receive() 和 HAL_USART_Receive_IT(). 前者是一种阻塞型函数, 会等待接收到完整的数据包; 后者则利用中断机制, 一旦接收到新的数据就立即触发中断服务程序进行处理. 中断服务函数对于实现高效可靠的通信至关重要. 当 USART 的 DR（数据寄存器）达到满载或空载状态时, 相应的中断标志位会被置位, 中断服务程序会读取或写入数据并清零中断标志位, 以保证数据的连续传输. 在实际开发过程中, 添加清晰的注释和遵循规范化的编码风格对于代码的可读性和可维护性具有重要的意义. 每个函数、变量和常量都应包含详细的注释说明其功能和用途, 便于其他开发者能够轻松理解和修改代码. STM32 的 USART 通信涉及硬件配置、中断设置、数据传输及接收等多个环节。通过对这些知识点的深入理解以及结合实际示例代码的学习与实践 , 开发者能够有效地实现 STM32 单片机之间的串行通信或者与其他设备的串口通信 。在实际应用中 , 应根据具体的应用场景选择合适的通信模式及中断策略 , 并对通信效率及系统资源利用情况进行优化 。