STM32——UART

UART通信协议（串口通信）
1、两根通信线（发送和接收），TX与RX要交叉连接。只需进行单向通讯时可只连接一根通信线。
2、仅支持点对点的通信，不像I2C、SPI支持一对多通信。
3、进行通信的两设备电平标准必须一致，当电平标准不一致时应该加上电平转换芯片。
串口参数：
波特率：串口通信的速率
起始位：标志一个数据帧的开始，固定为低电平
数据位：数据帧的有效载荷，1为高电平，0为低电平，低位先行
校验位：用于数据验证，根据数据位计算得来
停止位：用于数据帧间隔，固定为高电平

• 可配置数据位长度（8/9）、停止位长度（0.5/1/1.5/2）
  
• 可选校验位（无校验/奇校验/偶校验）
  
  
  
  
  
  
  

为什么UART通信要采用16倍过采样技术？
主要目的是提高数据传输的可靠性和抗干扰能力。通过更高的采样率，接收器能够更准确地检测数据位，避免因边沿失真或时钟不同步而导致的错误。
工作原理：
在UART通信中，数据传输以一个起始位“0”开始，接收器（RX）通过检测从逻辑“1”到“0”的跳变来识别起始位。16倍采样的具体过程如下：

• 接收器在检测到低电平后，连续采样8个时钟周期。
  
• 如果这8个周期均为低电平，则确认起始位有效。
  
• 确认起始位后，接收器每隔16个时钟周期采样一次，确保采样点位于每个数据位的中间位置。
  
• 通过对数据位的7、8、9三个采样点进行“三取二”原则判断，最终确定数据位的值。
  关于接收器RX的设计最重要的一点就是如何提高采样的准确率，最好是采样点处于被采样数据位的中心点。所以就要采用一种比波特率高n倍的采样方式进行采样，来避免边沿失真和时钟不同步引起的采样不准确。
  此处用比波特率高16倍的过采样技术：
  
  
  
  按照该图进行分析：
  1.t1-t2：当t1时刻检测到低电平，就从这开始进行采样检测，当进行8个时钟周期的采样到t2时，采样结果都是低电平那就说明起始位有效，否则判定为噪声。
  2.t2-t3：当起始位有效之后接收器每隔16个周期进行一次采样，这就是会确保在后续对data位的每次采样都位于每个data位的中心位置。
  从此循环往复下去知道data位的采样结束，并且检测坚持到停止位。
  

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