七、STM32——串口

1 基本概念

复习基本概念：同步、异步、全双工、半双工和单工。

同步和异步是通信时钟同步的两种不同方式：

同步通信：数据传输是通过共享时钟信号来协调的，发送方和接收方必须以相同的速率和时序工作。在同步模式下，数据位在固定的时钟周期内传输，发送和接收设备使用同一个时钟信号来同步数据交换。
- STM32中的同步通信：如USART、SPI等接口都支持同步模式。例如，在SPI模式下，主设备和从设备之间共享一个时钟信号（SCK），确保数据传输的同步进行。
异步通信：数据传输不依赖于共享的时钟信号。数据的发送和接收是根据预先设定的波特率和时序来进行的。接收设备必须根据发送方的数据流的时间间隔来恢复时序。
- STM32中的异步通信：USART接口支持异步模式。在异步模式下，发送和接收设备之间无需共享时钟信号，只需要设置相同的波特率，确保数据以正确的时间间隔传输。

全双工和半双工描述了通信通道中数据传输的方向性和同时性。

全双工通信：通信双方可以在同一时刻同时发送和接收数据。全双工需要两个独立的通道或至少能够同时处理输入和输出的机制。
- STM32中的全双工通信：USART、SPI和I2C都可以支持全双工通信。例如，USART的全双工模式允许在同一时刻进行发送和接收数据。SPI协议也是全双工的，它使用两个数据线：MOSI（主设备输出从设备输入）和MISO（主设备输入从设备输出），允许数据同时在两个方向上传输。
半双工通信：通信双方不能同时发送和接收数据，而是交替进行。换句话说，设备在发送数据时，另一个设备只能接收，反之亦然。
- STM32中的半双工通信：例如，USART可以在半双工模式下工作，通常用于对讲机或某些远程控制设备等需要轮流传输的情况。在这种模式下，传输线的方向在发送和接收之间进行切换。

单工通信是最简单的通信方式，它只允许数据在一个方向上传输。一个设备只能发送数据，另一个设备只能接收数据。没有数据返回的机制。
- STM32中的单工通信：在一些简单的应用中，STM32可以配置为单工模式。例如，某些传感器只发送数据而不接收反馈，在这种情况下，STM32作为接收端只接收数据，形成单向的数据流。

在STM32微控制器中，常见的通信接口，如USART、SPI和I2C，都会根据不同的工作模式提供同步、异步、全双工、半双工等不同的通信方式。

USART：

SPI：

I2C：

波特率（bps）是指：每秒传输多少位。
- 9600波特率，表示每秒传输1200（9600/8）个字节，每位理论用时104us
- 38400波特率，表示每秒传输4800个字节，每位理论用时26us
- 115200波特率，表示每秒传输14400个字节，每位理论用时8.68us

注意：

中断函数执行过程中，不能使用延时，因为延时函数也是通过中断进行计数的。
如果使能串口空闲中断，如果不清除串口空闲中断标记，会一直触发空闲中断处理函数。
STM32空闲中断的极限时间大约为2字节的时间，既超过2字节的传输时间，则会出现空闲中断，这2字节大约多少时间，根据波特率设定有关。这个空闲中断极限时间无法软件设定。

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