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一、时序分析 在UART通用异步收发传输通信中信号线上的状态分为两种逻辑1高电平和逻辑0低电平。在空闲状态下数据线应保持逻辑高电平。UART协议中的各个信号位具有如下含义
1起始位Start Bit
起始位用于标识数据传输的开始。通过将通信线路从其空闲状态逻辑高电平拉低逻辑低电平来表示数据的开始。
2数据位Data Bits
数据位是实际传输的数据部分其长度可以是5到8位。例如ASCII码使用7位数据位而扩展BCD码则使用8位。数据位的具体长度取决于通信设置。
3校验位Parity Bit
校验位用于检测数据传输中的错误。它可以是偶校验确保1的位数为偶数或奇校验确保1的位数为奇数。校验位的存在与否以及其具体设置取决于协议的要求。
4停止位Stop Bit
停止位用于标识数据传输的结束。它可以是1位、1.5位或2位的逻辑高电平。停止位的长度也可以根据通信协议进行调整。
二、寄存器状态分析 1数据寄存器DRData Register 数据寄存器DR既用于发送数据也用于接收数据。尽管其功能在不同操作模式下有所不同但实际上它是同一个物理寄存器
发送数据寄存器TDR在写操作时数据被写入USART_DR寄存器以便发送。接收数据寄存器RDR在读操作时从USART_DR寄存器中读取接收到的数据。
2状态寄存器SRStatus Register 状态寄存器SR提供UART模块的状态信息和标志位反映UART的当前状态如接收和发送状态、中断标志等。
状态检查通过读取SR寄存器中的标志位监测UART的当前状态。错误处理检查和处理各种错误标志如溢出错误、噪声错误、帧错误。
3常见标志位
TXE发送数据寄存器空标志 标志位USART_FLAG_TXE (Transmit Data Register Empty Flag)功能当TXE标志被置位时表示发送数据寄存器中没有数据准备好接收新的数据以便发送。此标志通常用于触发发送操作或检查发送缓冲区是否已经空闲。 TC发送完成标志 标志位USART_FLAG_TC (Transmission Complete Flag)功能当TC标志被置位时表示所有数据字节已经完全传输并且所有的发送缓冲区也已清空。此标志用于确认数据传输的最终完成状态。 RXNE接收数据寄存器非空标志 标志位USART_IT_RXNE (Receive Data Register Not Empty Interrupt)功能当接收数据寄存器中有数据可以读取时该标志被置位。该标志用于触发接收中断表示数据可供读取。数据从RDR移位寄存器转移到USART_DR寄存器时该位被硬件置位。 IDLE空闲标志 标志位USART_IT_IDLE (Idle Line Detected Interrupt)功能当数据线保持空闲状态没有数据传输时IDLE标志被置位。该标志用于检测数据传输的结束或空闲状态并触发空闲行中断。 ORE溢出错误标志当接收数据寄存器溢出接收到的数据未能及时读取时该标志被置位。该标志需要被清除以防止错误的发生。NF噪声错误标志当接收的数据包含噪声错误时该标志被置位。通常需要进行错误处理。FE帧错误标志当接收到的数据帧格式错误如停止位缺失时该标志被置位。需要进行错误处理。
PE校验错误标志当数据传输过程中发生校验错误时该标志被置位。需要进行错误处理。
