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STM32F1系列的USART接口及编程

1.USART接口概述

USART（UniversalSynchronousAsynchronousReceiverTransmitter）是一种串行通信接口，可以支持异步和同步通信模式。在STM32F1系列单片机中，USART接口用于实现与外部设备的串行数据通信，例如与其他单片机、计算机、传感器等设备进行数据交换。USART接口可以配置为多种通信模式，包括UART（UniversalAsynchronousReceiverTransmitter）模式和SMARTCARD模式等。

1.1USART接口的特点

全双工通信：USART接口支持同时发送和接收数据。

多种通信模式：支持异步（UART）和同步（SPI）模式。

灵活的波特率设置：可以通过软件配置多种波特率，以适应不同的通信需求。

多种数据帧格式：支持8位、9位数据长度，可以选择不同的停止位和校验位。

中断和DMA支持：可以使用中断或DMA进行数据传输，提高通信效率。

多种触发条件：支持多种中断触发条件，如接收数据完成、发送数据完成、错误检测等。

1.2USART接口的应用场景

USART接口广泛应用于各种嵌入式系统中，常见的应用场景包括：

与PC通信：通过串行通信与PC进行数据交换，常用于调试和数据采集。

与传感器通信：读取传感器数据，如温度、湿度等。

与外部设备通信：与其他单片机或模块进行数据通信，实现协同工作。

2.USART接口的硬件结构

2.1USART寄存器

STM32F1系列单片机的USART接口主要由以下几个寄存器组成：

USART_SR（StatusRegister）：状态寄存器，用于指示USART的工作状态。

USART_DR（DataRegister）：数据寄存器，用于读取或写入数据。

USART_BRR（BaudRateRegister）：波特率寄存器，用于设置通信速度。

USART_CR1（ControlRegister1）：控制寄存器1，用于配置基本功能。

USART_CR2（ControlRegister2）：控制寄存器2，用于配置高级功能。

USART_CR3（ControlRegister3）：控制寄存器3，用于配置通信模式和流量控制。

USART_GTPR（GuardTimeandPrescalerRegister）：保护时间和预分频寄存器，用于配置SMARTCARD模式。

2.2USART寄存器详解

2.2.1USART_SR（StatusRegister）

PE（ParityError）：奇偶校验错误标志。

FE（FramingError）：帧错误标志。

NE（NoiseError）：噪声错误标志。

ORE（OverrunError）：溢出错误标志。

IDLE（IdleLineDetected）：空闲线检测标志。

RXNE（ReadDataRegisterNotEmpty）：读数据寄存器非空标志。

TC（TransmissionComplete）：传输完成标志。

TXE（TransmitDataRegisterEmpty）：写数据寄存器空标志。

LBDF（LINBreakDetectedFlag）：LIN中断标志。

CTS（ClearToSend）：清除发送标志。

CTSIF（CTSInterruptFlag）：CTS中断标志。

REACK（ReceiverBreakAcknowledge）：接收器中断标志。

TEACK（TransmitterBreakAcknowledge）：发送器中断标志。

RTOF（ReceiverTimeOut）：接收超时标志。

2.2.2USART_DR（DataRegister）

DR[8:0]：数据寄存器，用于读取或写入数据。如果配置为9位数据长度，第9位数据存储在DR[8]。

2.2.3USART_BRR（BaudRateRegister）

DIV_Fraction[3:0]：波特率分频的分数部分。

DIV_Mantissa[11:4]：波特率分频的整数部分。

2.2.4USART_CR1（ControlRegister1）

UE（USARTEnable）：USART使能位。

UESM（USARTinMode11110）：USART模式。

RE（ReceiverEnable）：接收器使能位。

TE（TransmitterEnable）：发送器使能位。

RTE（ReceiverTimeOutEnable）：接收超时使能位。

IDLEIE（IdleLineInterrupt