STM32F10xxx架构：通用同步异步收发器USART--USART通用

USART利用分数波特率发生器提供宽范围的波特率选择。支持同步单向通信和半双工单线通信，也支持LIN（局部互联网）、智能卡协议、IrDA（红外数据组织）SIR ENDEC规范、调制解调器（CTS/RTS）操作。允许多处理器通信。使用多级缓冲配置的DMA方式，可以实现高速数据通信。

USART主要特性：

全双工异步通信，NRZ标准格式，分数波特率发生器系统（发生和接收共用的可编程波特率，最高达4.5Mbits/s），8-9位数据长度，1-2位停止位，LIN主发送同步断开符的能力及LIN从检测断开符的能力（当配置成LIN时生成13位断开符，检测10/11位断开符），发送方为同步传输提供时钟，IRDA SIR编解码器（正常模式下支持3/16位持续时间），智能卡模拟功能（支持ISO7816-3标准的异步智能卡协议，用到0.5/1.5个停止位），单线半双工通信，可配置的使用DMA的多缓冲器通信（在SRAM里利用集中式DMA缓冲接收/发送字节），单独的发送器和接收器使能位，检测标志（接收缓冲器满，发送缓冲器空，传输结束标志），校验控制（发送校验位，对接收数据进行校验），四个错误检测标志（溢出，噪音，帧错误，校验错误），10个带标志中断源（CTS改变，LIN断开符检测，发送数据寄存器空，发送完成，接收数据寄存器满，检测到总线为空闲，溢出错误，帧错误，噪音错误，校验错误），多处理器通信（如果地址不匹配，则进入静默模式），从静默模式中唤醒（通过总线检测和地址标志检测），两种唤醒接收器的方式（地址位MSB 第9位，总线空闲）。

USART功能概述：

1、USART双向通信至少需要两个脚：RX（接收数据输入）、TX（发送数据输出）。

RX：接收数据串行输入，通过采样技术来区别数据和噪音，从而恢复数据。

TX：发送数据输出，当发送器被禁止时，输出引脚恢复到它的IO端口配置。当发送器被激活并且不发送数据时，TX引脚处于高电平。在单线和智能卡模式里，此引脚被同时用于数据的发送和接收。

总线在发送和接收前应处于空闲状态，起始位（1个），数据位（1个，8-9位，最低有效位在前），停止位（0.5,1.5,2位，表明数据帧结束），分数波特率发生器（12位整数和4位小数的表示方法），状态寄存器1个（USART_SR），数据寄存器1个（USART_DR），波特率寄存器1个（USART_BRR，12位整数和4位小数）。一个智能卡模式下的保护时间寄存器（USART_GTPR）。

2、USART工作于同步模式时，需要一个引脚：CK。

CK：发送器时钟的输出，此引脚输出用于同步传输的时钟。在start和stop位上没有时钟脉冲，软件可选地，可以在最后一个数据位送出一个时钟脉冲。数据可以在RX上同步被接收。这可以用来控制带移位寄存器的外部设备（例如LCD驱动器），时钟相位和极性都是软件可编程的。在智能卡模式里，CK可以为智能卡提供时钟。

3、USART工作于IRDA模式时，需要两个引脚：IRDA_RDI（数据输入），IRDA_TDO（数据输出）

4、USART工作于硬件流控模式时，需要两个引脚：nCTS，nRTS。

nCTS：清除发送，若是高电平，在当前数据传输结束时阻断下一次的数据发送。

nRTS：发送请求，若是低电平，表明USART准备好接受数据。

USART特性描述：

字长可以通过编程USART_CR1寄存器中的M位，选择成8位或者9位。在起始位期间，TX脚处于低电平，在停止位期间处于高电平。

空闲符号被视为完全由“1”组成的完整的数据帧，后面跟着包含了数据的下一帧的开始位（“1”的位数也包含了停止位的位数）。

断开符号被视为在一个帧周期内全部接收到“0”（包括停止位期间，也是“0”）。在断开帧结束时，发送器再插入1或2个停止位（“1”）来应答起始位。

发送和接收由一共用的波特率发生器驱动，当发送器和接收器的使能分别置位时，分别为其产生时钟。

USART寄存器描述：

1、USART状态寄存器（USART_SR）

1】地址偏移：0x00，复位值：0x00C0

2】位31-位10：保留位，硬件强制为0

位9：CTS（CTS标志位）：在USART4和USART5上不存在这一位。参照上文所述的硬件流模式（USART功能概述里面）。如果设置了“CTSE位”，当nCTS输入变化状态时，该位被硬件置高。由软件将其清零。如果USART_CR3中的CTSIE为“1”，则产生中断。 置为0时，表示nCTS状态线上没有变化，置为1时，表示nCTS状态线上发生变化。

位8：LBD（LIN断开检测标志）：当探测到LIN断开时，该位由硬件置“1”，由软件清“0”（向该位写0）。如果USART_CR3中的LBDIE为“1”，则产生中断。 置为0时，表示没有检测到LIN断开，置为1时，表示检测到