STM32 USART整理说明（转）
该接口通过3个引脚连接到另外的外部设备上。
任何USART双向通信都至少需要两个引脚：接收数据输入RX和发送数据输出TX。
当发送器禁能时输出引脚恢复到I/O端口配置。当发送器使能时且无数据发送，TX引脚为高电平。
字长可以通过设置USART_CR1寄存器中的M位来选择是8位还是9位。
TX引脚在起始位期间为低，停止位期间为高。
空闲符被认为是一个全“1”的帧，其后紧跟着包含数据的下一个帧的起始位（“1”的数目包含了停止位的数目）。
间隙符被认为是一个帧周期都接收到“0”。在间隙帧之后，发送器插入1个或者2个的停止位（逻辑“1”）来应答起始位。
一、发送器
发送器可以发送8或者9位的数据字，这取决于M位的状态。相关时钟脉冲在SCLK引脚输出。
1、字符发送
USART发送期间，TX引脚先出现最低有效位。这种模式下，USART_DR寄存器包含了一个内部总线和发送移位寄存器之间的缓冲区TDR。每个字符之前都有一位逻辑低电平的起始位，以可设置数目的停止位结束。
TE位使能之后将发送一个空闲帧。
2、可配置的停止位
1个停止位：这是陌生人的停止位数目；
2个停止位：常规USART，单线和调制解调器模式下支持；
0.5个停止位：当处于智能卡模式下接收数据时使用；
1.5个停止位：当处于智能卡模式下发送数据时使用。
空闲帧的发送包含了停止位。
间隙帧是10（11）个低位之后跟着配置的停止位
配置流程：通过把USART_CR1寄存器中的UE位写1来使能USART->配置USART_CR1寄存器中的M位来定义字长->配置USART_CR2寄存器中的停止位数目->若采用多缓冲通信选择USART_CR3寄存器中的DMA使能位（DMAT），按照多缓冲通信中解释的配置DMA寄存器->设置USART_CR1寄存器中的TE位来发送一个空闲帧来作为第一次发送->通过USART_BRR寄存器选择期望的波特率->往USART_DR寄存器中写入要发送的数据，这也将清除TXE位。
3、单字节通信
清除TXE位一般都是通过往数据寄存器中写入数据完成的。
TXE是由硬件设置的，它表明：数据已经从TDR中转移到移位寄存器了，数据发送已经开始；TDR寄存器是空的；下一个数据可以写入USART_DR寄存器，而不会覆盖前面的数据。
当发送在进行时，一个对USART_DR寄存器的写命令将数据保存到TDR寄存器中，并且当前传输完成之后，TDR寄存器中的数据将被复制到移位寄存器中。
当没有进行发送时，往USART_DR寄存器中写入一个数据，数据将直接被放入移位寄存器，发送开始，TXE位将被立即置1。
当一个帧发送完成时（结束位之后），TC位被置1。
清除TC位是通过下面的软件操作完成的:(1)读一次USART_SR寄存器；(2)写一次USART_DR寄存器（TC位也可以通过对它写0清除，这个清除序列只建议在多缓存通信中使用）。
4、间隙字符
设置SBK位将发送一个间隙字符。若SBK位被置1，在完成当前的发送之后将在TX线路上发送一个间隙字符。这一位在间隙字符发送完成时由硬件复位。 USART在最后一个间隙帧的末端插入一个逻辑1，从而保证下一个帧的起始位能被识别。
软件在间隙符发送之前复位SBK，间隙符将不会被发送。
5、空闲符
设置TE位将驱动USART在第一个数据帧之前发送一个空闲帧。
二、接收器
接收器可以接收8位或9位的数据字，这取决于USART_CR1寄存器中的M位。
1、字符接收
在一次USART接收期间，RX引脚最先接收到最低有效位。这种模式下，USART_DR寄存器由一个内部总线和接收移位寄存器之间的缓冲区（RDR）构成。
配置流程：通过把USART_CR1寄存器中的UE位写1来使能USART->配置USART_CR1寄存器中的M位来定义字长->配置USART_CR2寄存器中的停止位数目->若发生多缓冲通信，选择USART_CR3寄存器中的DMA使能位（DMAT)->通过波特率寄存器USART_BRR来选择期望的波特率->置位USART_CR1寄存器中的RE，这将使能接收器开始寻找起始位。
当接收到一个字符时：
RXNE位被置1，表明移位寄存器的内容被转移到RDR。
如果RXNEIE位被置1，将产生一个中断。
接收期间若发现帧错误，噪音或者溢出错误，错误标志将会被置1。
多缓冲接收中，RXNE在每接收到一个字节都会被置1并通过DMA读取数据寄存器来清除。
在单缓冲模式，清除RXNE位是由软件读取USART_DR寄存器万层。RXNE标志也可以通过对它写0清除。RXNE位必须在下一个字符接收完成前被清除，否则将产生溢出错误。
2、间隙符：
当接收到间隙符时，USART把它当做帧错误处理。
3、空闲符：
当接收到空闲帧时，将和接收到数据一样处理，此外如果IDLEIE位被置1的话将产生一个中断。
4、溢出错误
当接收到一个字符，而RXNE位还没有被复位，这时候将出现错误。在RXNE位被清除之前数据不能从移位寄存器转移到RDR寄存器。
出现溢出错误时，ORE位被置1，通过在读USART_SR寄存器之后读USART_DR寄存器，ORE位被复位。
ORE位被置1时，表明至少1个数据已经丢失:若RXNE=1，上一个有效数据存放在接收寄存器RDR，并且可读；RXNE=0，上一个有效数据已被读出，RDR中无可读数据。
5、噪音错误
在帧内发现噪音：NE在RXNE位的上升沿被置1。
无效的数据从移位寄存器转移到USART_DR寄存器。
若为单字节通信，将不产生中断；多缓冲通信下，若USART_CR3寄存器中的EIE位准备置1，将导致一个中断。
NE位通过依次读取USART_SR寄存器和USART_DR寄存器复位。
6、帧错误
由于没有同步上或大量噪音的原因，停止位没有在预期的时间上接和收识别出来。
当发现帧错误时：FE位被硬件置1；无效的数据从移位寄存器转移到USART_DR寄存器；若为单字节通信，将不会产生中断，但这一位将和自身产生中断的RXNE位一起上升，多缓冲通信中，若USART_CR3寄存器中的EIE位被置1，将导致一个中断。
NE位通过一次读取USART_SR寄存器和USART_DR寄存器复位。
7、接收期间配置停止位
要接收的停止位的数目可以通过控制寄存器2中的控制为配置。普通模式下可以是1位或者2位。智能卡模式下可能是0.5位或1.5位。
三、分数波特率的产生
接收器和发送器（RX和TX）都是设置城USARTDIV整数和小数寄存器中配置的值。
TX/RX波特率=Fck/（16*USARTDIV)
例子：从BRR寄存器的值计算得到USARTDIV
如果DIV_Mantissa=27D，DIV_Fraction=12D(BRR=1BCH)，那么
Mantissa(USARTDIV)=27D
Fraciton(USARTDIV)=12/16=0.75D
因此，USARTDIV=27.75D
在写入USART_BRR后，波特率计数器会被波特率寄存器中的新值更新，因此在处理期间不应改变波特率寄存器的值，只有USART1是由PCK2（最大位72MHZ）提供时钟，其他的都由PCLK1提供时钟（最大为36MHZ）。
四、多处理器通信
利用USART可以进行多处理器通信（只需把多个USART连接城一个网络）。
未编址设备可以通过静默功能的方式置为静默模式。
静默模式下：所有接收状态位都不会被设置。
所有的接收中断都被禁止。
USART_CR1寄存器中的RWU位被置1，RWU可以硬件自动控制或者在某些条件下有软件写。
USART可以通过两种方式进入和退出静默模式：如果WAKE位被复位，采用空闲线路检测模式。
如果WAKE位被置位，采用地址标记检测模式。
1、空闲线路检测模式(WAKE=0)
当RWU位被写1时，USART进入静默模式。
当发现空闲帧时，USART退出静默模式，RWU位也将被硬件清除，但是USART_SR寄存器中的IDLE位不会被置1.RWU也可以被软件清0。
2、地址标记检测(WAKE=1)
此模式下，MSB为1的字节被认为是地址，否则被认为是数据。
当接收到一个和预先设置在USART_CR2寄存器中ADD位中的地址不匹配的地址字符，USART进入静默模式。
当接收到一个和设置的地址匹配的地址字符，USART退出静默模式。RWU被清除，后面的字节也将正常接收，RXNE位会因为接收到地址字符被置1.
当接收端缓冲区没有数据时(USART_SR寄存器中的RXNE=0)，RWU位可以被写0或者1，否则写操作会被忽略。
在选择静默模式之前（设置RWU位）。USART必须先接收一个数据字节，否则它不能运行在通过空闲线路检测唤醒的静默模式。
在地址标志检测唤醒配置中（WAKE=1)，RWU位在RXNE位被置1时不能通过软件修改
五、奇偶控制
可以通过设置USART_CR1寄存器中的PCE位来使能奇偶控制。
发送模式：若USART_CR1的PCE位被置位，写进数据寄存器的数据MSB位被校验位替换后发送出去。
七、LIN模式
此模式通过USART_CR2寄存器的LINEN位选择。LIN模式下，CLKEN位，STOP[1:0]位，SCEN,HDSEL,IREN必须保持清除状态。
1、LIN发送
与正常USART发送存在如下区别：清除M位来设置8位字长度；设置LINEN位进入LIN模式，此情况下，设置SBK位来发送13个“0”作为间隙符，然后发送一个“1”来开启其实检测。
2、LIN接收
当LIN模式被使能时，间隙检测电路被激活。检测和正常USART接收器完全独立。间隙不管是在空闲时或者接收帧期间发生都能被检测到。
检测起始位的方法和寻找间隙符或者数据是一样的。发现起始位后，电路采样下面的位。若10(LBDL=0)或者11位(LBDL=1)连续的位都是0，且金钩一个分隔符，USART_SR寄存器的LBD标志被置1。
如果第10或者11次采样之前采样到1，间隙检测电路取消当前的检测而重新查找一个起始位。
LIN模式被使能，一旦发生了帧错误，接收器不会停止直到间隙字没有完成时接收到一个“1”或检测到间隙后接收到一个分隔符。
