前言

之前一直用hal库直接用的串口通信，所以以前也是学过的，但是当时才大一，看了原理也没有太理解，只是会用了，最近又重新复习了一遍，搞清楚原理，学习后，对学到的东西的一些总结。

USART介绍

通用同步异步收发器(USART)提供了一种灵活的方法与使用工业标准NRZ异步串行数据格式的外部设备之间进行全双工数据交换。 USART利用分数波特率发生器提供宽范围的波特率选择。它支持同步单向通信和半双工单线通信，也支持LIN(局部互连网)，智能卡协议和IrDA(红外数据组织)SIR ENDEC规范，以及调制解调器(CTS/RTS)操作。它还允许多处理器通信。使用多缓冲器配置的DMA方式，可以实现高速数据通信。

主要特性

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通信模式

任何USART通信，需要用到2个对外连接引脚，RxD（输入引脚，用于串行数据接收）、TxD（输出引脚，用于串行数据发送）
SCLK：发送器时钟输出（同步时才用到）
GND：共地

通信过程

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通信协议

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理解USART框图

框图是在参考手册里面的，需要的同学可以去看一下。

输入模式

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输入模式的路线如上图所示
1：Rx接收到数据先进入码解码模块，
2：然后沿着线1，进入移位寄存器中，然后再发给接收数据寄存器（RDR），读操作就可以读RDR的值了，
3：目光回到接收移位寄存器，还有一条线连过去，就是4这条线，这条线连着接收器控制这个模块，这个模块就是控制这个接收移位寄存器的
4：再看5这条线，是接收器的时钟，连着时钟的发生器，我们要改变时钟的话，就是要改变这里
5：看回接收器控制模块，还有很多个寄存器箭头指向它，其实表示这些寄存器控制它，而我们到时要操作的也是这些寄存器，比如CR1 那些。
接收端就是这样了

输出模式

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输出模式可以看到，与输入模式类似
到最后也是寄存器控制发送器控制模块，进行数据的输出。

寄存器

刚刚说了是寄存器控制发送器/接收器控制模块，去控制输入输出，那要怎么控制的，这个我们要看参考手册了。
框图显示寄存器的控制
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我们可以去参考手册看一下寄存器怎么用

以CR1为例

参考手册上已经把每一位讲的和清楚了，我就不过多阐述了。

有的同学会问，知道这些，还是一脸懵逼，不知道怎么设置啊？所以下一步我要告诉你们串口通信的步骤了。

串口通信步骤

发送过程

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这个就是数据的发送过程，刚刚我们讲过通信协议的格式，我们这些步骤也是配置成协议的格式，如果不理解的话，大家只需要记住就行。按照这个步骤，我们就可以对寄存器进行操作了
比如 1：是在USART_CR1上置位UE激活USART
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那我们就找到CR1控制寄存器，看到是第13位，我们就配置他的第13位
2：定义字长

我们同样找它，然后配置字长

3：设置停止位
找到CR2 ，看到这个停止位，我们就可以设置了。
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这就是寄存器操作的过程

接收过程

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接收过程也是类似发送过程，我们按照步骤，对相应的寄存器进行配置就行。

发送寄存器版本代码

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这样，我们就可以写出寄存器操作的代码了（上图的代码还没有配置波特率，是不能运行的，但是基础配置已经配置好了），我们对USART进行操作，安装步骤
1：先是找到CR1，激活UE，

可以看到UE是第13位，使能是置1，所以代码是
USART->CR1 | = (1<<13)就是，这个语句就可以把第13位置1，而不影响其他位。
2：定义位长
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是第12位，我们设置位长是8，所以
USART->CR1 & =~ (1<<12) 第12位置0
3：编写停止位个数

改CR2 设成1.5位所以是代码里面是3<<12
4：DR寄存器同理，是我们要发的数据
上面是这个过程了，刚刚我们也讲到，波特率还没配置，所以我们要配置波特率。