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【经验分享】STM32的USART

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STMCU小助手 发布时间:2022-1-19 22:00
几个问题:
1、状态寄存器(USART_SR)中的TC(Transmission complete)何时置位?它和TXE(Transmit data register empty,发送数据寄存器空)有何区别?可以先看看下面的图:
2012091408481930.png
根据上面的图,TC置位的条件就是在上一个字节发完之后,数据寄存器仍为空(TXE=1)。USART_DR中的数据,只要移位寄存器把上一字节发完,马上就可以移入移位寄存器,而USART_DR可以装入新的数据。
2、波特率(Baud)的设置
从手册知道,stm32的串口可以设置分数波特率,可以从APB时钟得到精确的波特率。查看标准库(v3.5)的设置波特率的部分函数,这种设置的方法精度足够,以及发现一个在手册里面(rev 14)没有提到的位,先看代码:
  1. Init BRR
  2. /* USART OverSampling-8 Mask */
  3. #define CR1_OVER8_Set             ((u16)0x8000)  /* USART OVER8 mode Enable Mask */
  4. #define CR1_OVER8_Reset           ((u16)0x7FFF)  /* USART OVER8 mode Disable Mask */
  5.   uint32_t tmpreg = 0x00, apbclock = 0x00;
  6.   uint32_t integerdivider = 0x00;
  7.   uint32_t fractionaldivider = 0x00;
  8. /*---------------------------- USART BRR Configuration -----------------------*/
  9.   /* Configure the USART Baud Rate -------------------------------------------*/
  10.   RCC_GetClocksFreq(&RCC_ClocksStatus);
  11.   if (usartxbase == USART1_BASE)
  12.   {
  13.     apbclock = RCC_ClocksStatus.PCLK2_Frequency;
  14.   }
  15.   else
  16.   {
  17.     apbclock = RCC_ClocksStatus.PCLK1_Frequency;
  18.   }
  19.   
  20.   /* Determine the integer part */
  21.   if ((USARTx->CR1 & CR1_OVER8_Set) != 0)
  22.   {
  23.     /* Integer part computing in case Oversampling mode is 8 Samples */
  24.     integerdivider = ((25 * apbclock) / (2 * (USART_InitStruct->USART_BaudRate)));   
  25.   }
  26.   else /* if ((USARTx->CR1 & CR1_OVER8_Set) == 0) */
  27.   {
  28.     /* Integer part computing in case Oversampling mode is 16 Samples */
  29.     integerdivider = ((25 * apbclock) / (4 * (USART_InitStruct->USART_BaudRate)));   
  30.   }
  31.   tmpreg = (integerdivider / 100) << 4;
  32.   /* Determine the fractional part */
  33.   fractionaldivider = integerdivider - (100 * (tmpreg >> 4));
  34.   /* Implement the fractional part in the register */
  35.   if ((USARTx->CR1 & CR1_OVER8_Set) != 0)
  36.   {
  37.     tmpreg |= ((((fractionaldivider * 8) + 50) / 100)) & ((uint8_t)0x07);
  38.   }
  39.   else /* if ((USARTx->CR1 & CR1_OVER8_Set) == 0) */
  40.   {
  41.     tmpreg |= ((((fractionaldivider * 16) + 50) / 100)) & ((uint8_t)0x0F);
  42.   }
  43.   
  44.   /* Write to USART BRR */
  45.   USARTx->BRR = (uint16_t)tmpreg;
复制代码
a、新的设置位:CR1_OVER8_Set,位于CR1的第15位,但是手册里面没有提到(rev14);根据手册里面提到的波特率计算公式,估计默认这个位是0,代表每个bit采样16次,而置位的时候,每bit采样8次。手册里的计算公式:
2012091412155616.png
这个计算公式即按照每bit采样16周期来计算的,所以上面的代码在采样8周期的时候,除以2了。
b、integerdivider = ((25 * apbclock) / (4 * (USART_InitStruct->USART_BaudRate)));  的计算与上面公式不一致,这是因为这行代码下面还有这么一句:
tmpreg = (integerdivider / 100) << 4;
所以再除以100,合起来就相当于除以16了,为什么这样子做?因为integerdivider是一个uint32,为了提高精度,所以那里乘以100了。
c、这个精度够不够?乘以100,相当于保留到小数点后两位,而我们知道BRR的分数部分有4位,精度为1/16 = 0.0625,所以可以看到这个精度是够的。那么上面可以不可以改成乘以250再除以1000呢?不行,因为加入apbclock用最高的频率(72M),那么250*apbclock/4将溢出(uint32).
d、如果波特率特别高,而apbclock又较低,导致按照上面公式计算,结果USARTDIV小于1,则这样是不行的,你不能指望USART还能自己提时钟速度。这个时候,CR1_OVER8应该会有些作用,可以将在目前APB时钟下的最大的波特率提升一倍。
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