@【TOC]
一、串口通信
1、串口协议
（1）串口通信的特点：数据逐位传输，传输线少，长距离传输时成本少，但数据的传输控制比较复杂。按照实现数据的同步方式可分为同步串行和异步串行。
同步串行：数据传输以数据块为单位，在一个数据块内，字符与字符间无间隔，收发双方依靠独立的时钟线进行信号的同步，适用于大批量的数据传输。
异步串行：数据传输以单个字符为单位，字符与字符之间的间隙任意，字符内部每一位持续的时间相同，收发双方没有专门的时钟信号，而是依靠事先预定的字符格式和通信速率来完成通信
异步串行通信数据的接受过程：
(2)串口通信的数据传输方向：
单工传输：数据传输仅能沿一个方向传输，不能实现反方向的传输，只有一条通信线路，比如广播、电视
半双工传输：数据传输可以沿两个方向，但需要分时进行，也只有一条通信线路，比如对讲机
全双工传输：数据可以同时进行双向传输，具有两条通信线路，比如移动手机，UART(STM32)
2、RS-232、485标准
（1）RS-232是现在主流的串行通信接口之一。由于 RS232接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点:
●接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片。RS232接口任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即:逻辑“1”为-3–15V;逻辑“0”:+3-+15V，噪声容限为2V。
●传输速率较低，在异步传输时，比特率为20kbps;
●接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成。共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模于扰，所以抗噪声于扰性弱。传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在15米左
（2）RS485概述
RS-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度，能
检测低至200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。
RS-485的电气特性:逻辑“1”以两线间的电压差+2~+6V表示，逻辑“0”以两线间的电压差-6V ~-2V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了，就不容易损坏接口电路芯片，且该电平与TTL电平兼容，刻方便与TTL电路连接。
●数据最高传输速率为:10MbPS
·RS-485接口采用平衡驱动器和差分接收器的组
合，抗共模于扰能力强，即抗噪声性能好。
·RS-485接口的最大传输距离标准值4000英尺，
实际上可达3000米。
·RS-485接口在总线上只允许连接多达128个收发器，即具有多站能力，这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立设备网络。
（3）RS232、485之间的差异
**a、**传输方式不同，rs232和rs485的区别即差分传输方式。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。收、发端的数据信号是相对于信号地，如从DTE设备发出的数据在使用DB25连接器时是2脚相对7脚（信号地）的电平。
b、传输距离不同，RS-232适合本地设备之间的通信，传输距离一般不超过20m。而RS-485的传输距离为几十米到上千米。
c、传输单位不同，RS-232 只允许一对一通信，而RS-485 接口在总线上是允许连接多达128个收发器。
d、电平标准不同：典型的RS-232信号在正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在+5～+15V，负电平在-5～-15V电平。
3、RS232电平与TTL电平的区别
根据通讯使用的电平标准不同，串口通讯可分为 TTL标准及RS-232标准
●以下为TTL 电平标准与RS232 电平标准
通讯标准 电平标准(发送端)
5V TTL 逻辑 1:2.4V-5V
逻辑 0:0~0.5V
RS-232 逻辑1:-15V~-3V
逻辑 0:+3V~+15V
TTL 电平标准在理想状态下，使用5V表示二进制逻辑1，使用OV表示逻辑0;
为了增加串口通讯的远距离传输及抗于扰能力，它使用-15V表示逻辑1，+15V表示逻辑0
4、USB/TTL转232模块的工作原理
1、原理：首先，USB大家都很熟悉了。每台 现代 数码设备几乎都有USB接口，它不仅作为一种通用的接口，还是一种重要的传输协议。咱们日常所见的数据线，以及U盘等，都是使用USB协议来保存和传输数据的。
串口和USB一样，是用来传输数据的工具。那么USB转串口就是把数据从一种形式转到另一种形式，从而适应不同的机械。比如220V电压要经过充电器转化为12V电压才能为手机充电，USB中的数据全都是虚拟的模拟信号，需要经过转化为串口当中的电信号，才能被电路识别，控制电路以及机械。
USB转串口的具体做法
USB转串口的具体做法是，从电脑等终端输入电信号，经过USB2.0协议转化USB模拟信号，以提升传输速度，然后经过串口协议转换器解析USB2.0协议，转化为普通的电信号，也就是电流在串口九针当中的流动。事实上完成了电流到模拟信号再到电流的转化，既能拥有USB快速传输，即插即用的特点，又可以使用电信号控制终端器械以及设备。
USB转串口的关键就在于两中心号之间的转化与连接，那么什东西才可以做到电信号和模拟信号之间的转化呢，那就是USB转串口当中的转化线，也可以叫转换器传输线。这一根类似于数据线的线路包含两个端口和一个转换器，两个端口分别连接USB和串口九针，中间的转换器完成信号转换。这就是USB转串口的工作原理。
二、STM32的USART串口通讯
1、USART介绍
（1）USART是一个全双工通用同步/异步串行收发模块，该接口是一个高度灵活的串行通信设备。
（2）主要特点：
1.全双工操作（相互独立的接收数据和发送数据）；
2. 同步操作时，可主机时钟同步，也可从机时钟同步；
3. 独立的高精度波特率发生器，不占用定时/计数器；
4. 支持5、6、7、8和9位数据位，1或2位停止位的串行数据帧结构；
5. 由硬件支持的奇偶校验位发生和检验；
6. 数据溢出检测；
7. 帧错误检测；
8. 包括错误起始位的检测噪声滤波器和数字低通滤波器；
9. 三个完全独立的中断，TX发送完成、TX发送数据寄存器空、RX接收完成；
10.支持多机通信模式；
11.支持倍速异步通信模式。
2、功能框图：
通信状态标志位：
TXE：发送数据寄存器空标志，当TDR寄存器的内容已经传输到发送移位寄存器时，该位由硬件置1，如果串口控制器CR1中的TXEIE为1，将会触发发送数据寄存器中断。注意：当TXE为1时，数据有可能还在发
TC：发送完成标志，当发送移位寄存器里的数据发送完成时，同时TDR寄存器也为空时，改为由硬件置1，表示本次数据传输已经完成，如果串口控制寄存器CR1中的TCIE为1，将会触发发送完成终端。注意：只有当TC置1时，数据才是真正发送完成
RXNE：接受数据寄存器不为空标志，当移位寄存器的内容传输到接受数据寄存器RDR时，该位由硬件置1
3、实验步骤
（1）仪器选择：STM32C8T6核心板，USB转串口一块，面包板一块
（2）操作连线：
USB选取接口为GND,RXD,TXD,3V3
STM32选取G、3.3、A9、A10
对应链接：CND-G 3V3-3.3 RXD-A10 TXD-A9
（3）软件选取：
1、安装CH34驱动
2、查看是否存在端口
2.1右击我的电脑，打开管理
2.2点击设备管理器
2.3点击端口
3、打开mcuisp（此软件是绿色软件、不需安装，可直接使用）
4、生成.hex文件
5、配置
6、点击开始编程
7、打开串口调试助手
8、打开串口，观察输出
三、用逻辑分析仪关系串口输出波形
1、设置options for target
(1)设置target界面：
选则晶振的大小为8MHZ
（2）设置debug界面：
（3）进入debug界面，点击调试
（4）选择逻辑分析仪
（5）添加 USART1_SR引脚
（6）点击close,观察输出波形
