01. USART简介
0 r) F5 r8 Y5 I' G通用同步异步收发器 (USART) 能够灵活地与外部设备进行全双工数据交换，满足外部设备对工业标准 NRZ 异步串行数据格式的要求。USART 通过小数波特率发生器提供了多种波特率。
% c# c' k$ e; h, A) h$ D
7 {0 i: e8 A+ }' G; W% o* S2 G: M它支持同步单向通信和半双工单线通信；还支持 LIN（局域互连网络）、智能卡协议与 IrDA（红外线数据协会）SIR ENDEC 规范，以及调制解调器操作 (CTS/RTS)。而且，它还支持多处理器通信。
& P6 C, y. F9 K& J9 }( A
7 A4 H# @7 `+ e  p. m( F0 |通过配置多个缓冲区使用 DMA 可实现高速数据通信。
! K5 S) `$ E' h+ r( u' c  Z0 ^
5 [9 ]  p# R$ l# Y% }- G# K2 Q$ F3 P02. USART主要特性
/ |4 n9 v2 P5 y4 n● 全双工异步通信
+ r& C4 K% d# L  u● NRZ 标准格式（标记/空格）
● 可配置为 16 倍过采样或 8 倍过采样，因而为速度容差与时钟容差的灵活配置提供了可能
7 O7 G0 f+ O6 r: Y3 I" i# x● 小数波特率发生器系统
( T  ~/ g  ~7 H6 `. D( _! h& B— 通用可编程收发波特率（有关最大 APB 频率时的波特率值，请参见数据手册）。
● 数据字长度可编程（8 位或 9 位）
  P' R, |3 N3 I2 ~) Z, r● 停止位可配置 - 支持 1 或 2 个停止位
+ _+ B6 k, U2 [3 i2 m● LIN 主模式同步停止符号发送功能和 LIN 从模式停止符号检测功能
6 i7 A$ Q- n: m+ A7 ]  y— 对 USART 进行 LIN 硬件配置时可生成 13 位停止符号和检测 10/11 位停止符号
● 用于同步发送的发送器时钟输出
7 G2 l3 N, E' v1 e& I- h● IrDA SIR 编码解码器
  ?9 V$ J& F8 S& `— 正常模式下，支持 3/16 位持续时间
# \) [) k8 S8 n● 智能卡仿真功能
: d( V3 Q8 H6 K5 k) p/ B7 t% f— 智能卡接口支持符合 ISO 7816-3 标准中定义的异步协议智能卡
- m& A" I% W3 K/ d3 c! E* Z— 智能卡工作模式下，支持 0.5 或 1.5 个停止位
● 单线半双工通信
# V, N" V  G8 L5 v1 z6 W4 T) B: c● 使用 DMA（直接存储器访问）实现可配置的多缓冲区通信
— 使用 DMA 在预留的 SRAM 缓冲区中收/发字节
+ C0 D* G5 b3 ?& ~6 z; q3 v6 q● 发送器和接收器具有单独使能位
5 r9 r+ \- ]" v● 传输检测标志：
3 k6 D& `: G# e+ M0 L; M4 p— 接收缓冲区已满
# x; y) A( }# |3 E1 G9 ?— 发送缓冲区为空
& V7 p5 H: S# E7 ]; G2 J8 h— 传输结束标志
2 V; y! o5 W' a1 C$ K  S● 奇偶校验控制：
— 发送奇偶校验位
3 C+ m; Z( J. }0 D! s- h3 ^— 检查接收的数据字节的奇偶性
3 K, }& ^4 h" J& t
9 e+ l) i$ A) j1 f! M  v7 m1 p● 四个错误检测标志：
— 溢出错误
( E! I0 F1 _, b+ |/ b# _) ^— 噪声检测
— 帧错误
— 奇偶校验错误
● 十个具有标志位的中断源：
— CTS 变化
6 P9 }% h6 f1 p3 c; U: A— LIN 停止符号检测
" N4 y' w. f! ?* ]— 发送数据寄存器为空
: T( b( R  w4 t& c: c: T— 发送完成
5 F8 c2 y5 I0 O/ o" |3 w! f— 接收数据寄存器已满
— 接收到线路空闲
5 u0 d( R7 c) t7 g8 y1 ]: o— 溢出错误
* Q  \( h, R% ~, T— 帧错误
— 噪声错误
— 奇偶校验错误
● 多处理器通信 - 如果地址不匹配，则进入静默模式
2 x' V2 ~6 Q7 {5 l● 从静默模式唤醒（通过线路空闲检测或地址标记检测）
2 ]7 V9 I9 p/ O3 F● 两个接收器唤醒模式：地址位（MSB，第 9 位），线路空闲
  o. W: Y7 j* N
03. USART功能说明
3 g; P6 `! x  E$ ?7 p8 m! ^接口通过三个引脚从外部连接到其它设备。任何 USART 双向通信均需要至少两个引脚：接收数据输入引脚 (RX) 和发送数据引脚输出 (TX)：

RX ：接收数据输入引脚就是串行数据输入引脚。过采样技术可区分有效输入数据和噪声，从而用于恢复数据。
4 t( x* e8 G4 S) k: S4 L( M1 B) Z
TX ：发送数据输出引脚。如果关闭发送器，该输出引脚模式由其 I/O 端口配置决定。如果使能了发送器但没有待发送的数据，则 TX 引脚处于高电平。在单线和智能卡模式下，该 I/O用于发送和接收数据（USART 电平下，随后在 SW_RX 上接收数据）。
/ o$ [* R3 B% J) t+ i
$ V+ S7 F4 q0 ^: f: D( A: H, J$ w04. USART字符说明
可通过对 USART_CR1 寄存器中的 M 位进行编程来选择 8 位或 9 位的字长。
9 z+ h- U2 K9 c. j
TX 引脚在起始位工作期间处于低电平状态。在停止位工作期间处于高电平状态。空闲字符 可理解为整个帧周期内电平均为“1”（停止位的电平也是“1”），该字符后是下一个数据帧的起始位。

9 [! V* \9 w) r$ a5 g# U停止字符 可理解为在一个帧周期内接收到的电平均为“0”。发送器在中断帧的末尾插入 1或 2 个停止位（逻辑“1”位）以确认起始位。
; V4 Z$ i! i( o9 q0 C) e6 I
" Q' ^; X! n. {& f1 W0 L5 F发送和接收由通用波特率发生器驱动，发送器和接收器的使能位分别置 1 时将生成相应的发送时钟和接收时钟。



& n# @+ V" Y3 u/ }05. USART寄存器
6 J: ?6 O% E! H- k% C/ }# a5.1 状态寄存器 (USART_SR)
4 T) g0 u, v9 H' c# _Status register
偏移地址：0x00
复位值：0x00C0 0000


- U. B2 X5 E' a: m; B
/ a6 z  O, a- `5 }" h5.2 数据寄存器 (USART_DR)
$ S) f; i: i2 E- t5 mData register
偏移地址：0x04
3 [/ _0 Y) k+ `0 F复位值：0xXXXX XXXX

& ]" r4 s& ]) X" S
3 O& }# W, P* d% ?% v5 V0 |9 A
9 z8 Z# T" J# T3 ^6 e* a, z5.3 波特率寄存器 (USART_BRR)
Baud rate register
注意： 如果 TE 或 RE 位分别被禁止，则波特计数器会停止计数。
偏移地址：0x08
! b+ M/ ^7 O4 F$ [复位值：0x0000 0000


4 @+ C8 u0 w" q1 s+ ]* D. u: @
位 31:16 保留，必须保持复位值
位 15:4 DIV_Mantissa[11:0]：USARTDIV 的尾数这 12 个位用于定义 USART 除数 (USARTDIV) 的尾数
位 3:0 DIV_Fraction[3:0]：USARTDIV 的小数这 4 个位用于定义 USART 除数 (USARTDIV) 的小数。当 OVER8 = 1 时，不考虑 DIV_Fraction3位，且必须将该位保持清零。

5.4 控制寄存器 1 (USART_CR1)
+ t8 M( C' t! `( ]Control register 1
+ I' ~; h% M& ?# s% P. g偏移地址：0x0C
复位值：0x0000 0000
$ d( n" s0 q' w0 _
5 k( h" Q: x: t% O; @; k
7 L0 y/ {7 U7 {
5.5 控制寄存器 2 (USART_CR2)
8 n; k) S7 g1 OControl register 2
偏移地址：0x10
, O8 j8 Z+ l) w6 W  j- A, X复位值：0x0000 0000
9 m% S' r: V+ ?7 e
1 b4 y; Z( V' Z7 m; L& ]6 U
- \3 r% e# [" z  [6 o- Z# I
1 Y/ O/ W5 k6 a5.6 控制寄存器 3 (USART_CR3)
( F) f$ M. N6 m& W" `Control register 3
偏移地址：0x14
复位值：0x0000 0000
; I) |$ M9 b9 D7 p5 q% D0 [$ S; Z

4 t4 ?$ P' f7 p; r6 C+ K
5 r' g) V+ R% \/ u! c# F5.7 保护时间和预分频器寄存器 (USART_GTPR)
6 O2 R% |6 J$ i1 }Guard time and prescaler register
偏移地址：0x18
8 l: w, t: i/ R7 ]复位值：0x0000 0000
) }1 z& j7 q' u' l
, i2 E5 `/ _+ j8 X