STM8学习之——UART串口|我爱单片机

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数码3段

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只看楼主倒序阅读我要置顶楼主发表于: 2018-07-18

今天我们来学习下串口通讯，串口通讯分好几种，今天就讲TTL电平的，串口。
今天就讲讲单片机与电脑通讯用的串口，也就是串口最简单的应用。
STM8的串口是全双工串口，异步通讯。
全双工就是指能同时双向传输，因为有TX和RX两条线路。
异步指没有同步时钟线。

先看看串口的波形吧，了解一下一条信号线是如何通讯的。

这是用逻辑分析仪抓取的0x55的波形
是不是很神奇，这不就是个方波信号么？
怎么就是0x55了？

先不急，再来看看字符型的55

what？
为啥这也是55？
波形完全不一样，还长了好多！

先不急，再看看下图

咦，这图不是和上图一样么？
怎么这里变成35、35了，不是55了？？

真有意思
下面先来看看串口波形的资料

先看8位数据长度的，
一个低电平的起始位，8位数据位，一位高电平停止位
串口波形，一帧的数据构成就是这样
由1位的低电平起始位置，8位、9位或者5位、4位的数据位再加上奇偶校验位（可不用）再加上1位或者1.5或者2位的停止位组成。
貌似说的有点啰嗦了，结构就是：起始位+数据位+校验位+停止位
这就是一帧串口数据的结构，其中数据位可长可短，校验位可有可无，停止位也有长短分别

那么，在没有同步时钟的异步串口中，我们如何能够知道这个波形代表的是1还是11还是111呢？
这个就关系到一个重要的概念：波特率
波特率就是每秒能发送多少个码元，码元简单来说在数字信号里就是代表0和1的最小单位。
以最常见的9600的串口波特率来说，一秒能传输9600个二进制位，那么每个位所占的时间长度就能得出1s/9600=104us
所以一个位的长度就是104us。知道位长度了就可以开始分割数据位了。

串口数据发送里是低位先传送，TTL是正逻辑电平。那现在就来对第一张图的波形进行解析。
上面的串口配置是9600,8数据位，无校验，1停止位。
上面读下来就是
0101010101
砍头去尾剩下10101010，因为是低位先传，来个倒序
01010101，读出来就是0x55
字符串是用ASCII码进行传送，因此5对应的ASCII码的16进制位是35.
之所以第二第三张图显示不同是因为分析仪设置不同，图二是ASCII码解析，图三是HEX解析

好了，下面是单片机的串口结构

看不清，看重要的

这里看到了串口的主要结构
灰色方框写的是UART_DR，就是串口数据寄存器
但是里面还包含了很多寄存器
有接收移位寄存器，发送移位寄存器，发送数据寄存器，接收数据寄存器
但是实际操作时读写的都是UART_DR这个地址
这是咋回事呢？
这其实是写UART_DR其实是要写到TDR，而读则是读到了RDR。

今天的实验很简单，就是用串口把接收到的数据再传回去
先看看配置流程

首先配置UART_CR1的M，选择数据长度
然后是UART_CR3，配置停止位
接下来是配置波特率，这个要小心，
波特率是通过主时钟分频来的，
UART_BRR要拆分配置
UART_BRR1还不能配置成00。
接下来是配置UART_CR2使能发送接收。
然后再下来就是写如要发送的数据到UART_DR.
最后是等待发送完成。

我这里就是简单的回传接收到的数据
貌似很简单，但实际操作还是遇到了很多麻烦
最开始我是接收到一个字节马上就回传，并且是在接收中断里处理。
结果是单字节完全正常，长字符串就乱码。
后面想想应该是有部分字节丢失导致的，因为串口的数据是连续传输，如果不及时读出则数据会被覆盖
后面就使用一个数组做接收缓存，还是出问题。
主要还是对字符串的结束判断出了问题。
之前一直以为字符串的结尾会有个‘\0’，结果是没有的。
后面想想也是，字符串为啥会有‘\0’？
这只是在储存进内存里的一个结束标识位，遇到这个标识默认是字符串已经结束。
在传输时并不会传输这个标志。

这咋办呢？得自己加一个啊，不如就加回车吧也就是\r\n判断\n结尾
万一要是没有回车结尾呢？
那就做个超时吧

结果就是下面的程序

复制代码

#include<iostm8s105k4.h>
void init()
{
CLK_SWCR=0x02; //时钟配置
CLK_SWR=0xb4; //外部晶体
CLK_CKDIVR=0x00; //不分频
UART2_CR1=0x00; //1,8,n,1
UART2_CR3=0x00;
UART2_BRR1=0x34; //波特率 9600 8M/833
UART2_BRR2=0x01;
UART2_CR2=0x2c; //串口发送接收打开,开接收中断
}
#pragma vector=0x17 //串口接收中断
__interrupt void UART()
{
unsigned char buf[50]=""; //接收缓存
unsigned char *p=buf; //定义指针
unsigned int count=0; //超时计数
while(1) //接收循环
{
while(!(UART2_SR&0x20)) //等待接收完成
{
count++; //接收超时计数
if(count>65000) break; //接收超时，跳出等待
}
if(count>65000) break; //接收超时，跳出接收
count=0; //计数复位
*p=UART2_DR; //取值
if((*p=='\n')||((p-buf)>=50)) break; //字符串结束或超缓存跳出
p++; //下一位
}
p=buf; //取缓存地址
while((*p!='\0')&&(*p!='\n')&&((p-buf)<50)) //当不为结束符且未超缓存时继续循环发送
{
UART2_DR=*p; //送数据
while(!(UART2_SR&0x40)); //等待发送完成
p++; //下一位
}
}
int main( void )
{
init();
asm("rim"); //允许中断
while(1);
}

这回总算是正常了

最后再总结下串口乱码的原因，一个因为没有同步时钟，波特率偏差引起乱码
还有就是接收问题，有丢失字节，可能是接收不及时或者没接收完
串口输出一般不会出问题。

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owenql	M币 +8	優秀文章	2019-01-04
2545889167	M币 +20	stm8的串口，总的来说是不错的。简单易用功能又多。完爆51好几条街	2018-07-19
發騷友	M币 +76	以資鼓勵	2018-07-18
66ok66	M币 +15	还请继续发扬这系列教学	2018-07-18