單片機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與調(diào)試-基于STM32F1xx機(jī)型和HAL庫(kù)函數(shù) 課件 任務(wù)9.1 認(rèn)識(shí)STM32單片機(jī)的USART

單片機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作

（stm32機(jī)型）石梅香項(xiàng)目9、利用UART實(shí)現(xiàn)LED燈控制任務(wù)9.1認(rèn)識(shí)STM32單片機(jī)的USART總目錄1項(xiàng)目1、利用GPIO和位帶操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警

2項(xiàng)目2、利用SysTick實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警與控制

3項(xiàng)目3、利用按鍵查詢實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定及顯示

4項(xiàng)目4、利用外部中斷實(shí)現(xiàn)工件計(jì)數(shù)顯示

5項(xiàng)目5、利用定時(shí)器實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)PWM調(diào)速6項(xiàng)目6、利用計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)工件計(jì)數(shù)顯示和打包控制

7項(xiàng)目7、利用DAC實(shí)現(xiàn)LED亮度控制8項(xiàng)目8、利用ADC實(shí)現(xiàn)土壤濕度采集

項(xiàng)目總目標(biāo)項(xiàng)目總目標(biāo)通過UART與UART通信、UART與PC機(jī)通信等工作任務(wù)，掌握UART通信電路與程序設(shè)計(jì)方法。具體包括：1、了解單片機(jī)串行通信基本概念，能夠說出串行通信特點(diǎn)與分類；2、理解STM32F10x的UART結(jié)構(gòu)組成與工作特性，能夠?qū)φ战Y(jié)構(gòu)框圖說出其基本工作過程；3、掌握基于STM32F10xUART的電路設(shè)計(jì)方法，能進(jìn)行基本獨(dú)立設(shè)計(jì)與調(diào)試；4、掌握基于HAL庫(kù)函數(shù)的STM32F10xUART編程方法，能獨(dú)立編程實(shí)現(xiàn)；5、會(huì)查找相關(guān)資料、閱讀相關(guān)文獻(xiàn)。子目錄9項(xiàng)目9、利用UART實(shí)現(xiàn)LED燈控制9.1任務(wù)9.1 認(rèn)識(shí)STM32單片機(jī)的USART9.2任務(wù)9.2 兩臺(tái)STM32UART通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試9.3任務(wù)9.3 STM32UART與PC機(jī)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試任務(wù)目標(biāo)：1、能夠說出并行/串行通信、同步/異步通信、單工/半雙工/雙工通信的異同；2、知曉比特率的概念；3、知曉UART通信的數(shù)據(jù)傳送規(guī)則、電平約定和設(shè)備連接方法；4、看懂STM32F10xUSART結(jié)構(gòu)框圖。任務(wù)9.1認(rèn)識(shí)STM32單片機(jī)的UART分組討論自由發(fā)言，闡述對(duì)通信的認(rèn)識(shí)，查閱資料了解STM32的通信方式討論與發(fā)言什么是并行通信和串行通信認(rèn)識(shí)串行通訊2、什么是比特率和波特率認(rèn)識(shí)串行通訊將每秒鐘傳輸二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)稱為比特率（BitRate）。如果每秒可傳送1000位數(shù)據(jù)，則稱數(shù)據(jù)傳輸速率即比特率=1000位/秒=1000bit/second=1000bps波特率是指單位時(shí)間內(nèi)傳輸碼元的個(gè)數(shù)。波特率=比特率×2÷M，M是碼元的狀態(tài)數(shù)。2、什么是比特率和波特率認(rèn)識(shí)串行通訊將每秒鐘傳輸二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)稱為比特率（BitRate）。如果每秒可傳送1000位數(shù)據(jù)，則稱數(shù)據(jù)傳輸速率即比特率=1000位/秒=1000bit/second=1000bps波特率是指單位時(shí)間內(nèi)傳輸碼元的個(gè)數(shù)。波特率=比特率×2÷M，M是碼元的狀態(tài)數(shù)。3、什么是單工通信和雙工通信認(rèn)識(shí)串行通訊單工通信（Simplex），是最簡(jiǎn)單的一種通信方式。在這種方式下，數(shù)據(jù)只能單向傳送。例如，日常生活中的廣播和電視。半雙工通信（HalfDuplex），指在同一條通路上數(shù)據(jù)可以雙向傳輸，但在同一時(shí)刻這條通路上只能有一個(gè)方向的數(shù)據(jù)在傳輸。例如，辯論。全雙工通信（FullDuplex），是指使用不同通路實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)兩個(gè)方向的傳輸，從而使數(shù)據(jù)在兩個(gè)方向上可以同時(shí)進(jìn)行傳送。例如，電話4、什么是同步通信和異步通信認(rèn)識(shí)串行通訊同步通信，通過在發(fā)送端和接收端之間使用共同的時(shí)鐘從而使得它們保持“協(xié)調(diào)”。雖多占了一根IO線，數(shù)據(jù)傳輸速度快，適于需要高速通信的場(chǎng)合。異步通信，是指在發(fā)送端和接收端之間不存在共同的時(shí)鐘。雖然傳輸速率遠(yuǎn)低于同步通信，但在發(fā)送端和接收端無需額外的時(shí)鐘線。認(rèn)識(shí)STM32F10x的USART1、數(shù)量及名稱STM32F103ZET6有5個(gè)USART/UART。其中3個(gè)名為USART1、USART2和USART3，既可以進(jìn)行同步（Synchronous）通信也可以進(jìn)行異步（Asynchronous）通信。另外兩個(gè)名為UART4和UART5，只能進(jìn)行異步通信。2、支持的工作模式STM32F10x的USART/UART不僅支持全雙工的通用同步和異步通信，還支持半雙工單線通信等模式3、使用的引腳（1）異步通信使用的引腳Tx（Transmit）發(fā)送、Rx（Receive）接收，它們與GPIO引腳復(fù)用，（2）同步通信使用的引腳除了Tx和Rx外，還有同步時(shí)鐘引腳SCLK。SCLK復(fù)用的GPIO引腳也在表9.1.3中引腳APB2總線APB1總線USART1USART2USART3UART4UART5默認(rèn)重映射默認(rèn)重映射默認(rèn)重映射重映射默認(rèn)默認(rèn)TxPA9PB6PA2PD5PB10PC10PD8PC10PC12RxPA10PB7PA3PD6PB11PC11PD9PC11PD2SCLKPA8

PA4PD7PB12PC12PD10

4、工作時(shí)鐘USART1掛接在APB2總線上，其工作時(shí)鐘是PCLK2，最大頻率為72MHz。其他四個(gè)則掛接在APB1總線上，其工作時(shí)鐘是PCLK1，最大頻率為36MHz。5、USART功能框圖認(rèn)識(shí)STM32的DAC結(jié)構(gòu)項(xiàng)目總目標(biāo)項(xiàng)目總目標(biāo)通過UART與UART通信、UART與PC機(jī)通信等工作任務(wù)，掌握UART通信電路與程序設(shè)計(jì)方法。具體包括：1、了解單片機(jī)串行通信基本概念，能夠說出串行通信特點(diǎn)與分類；2、理解STM32F10x的UART結(jié)構(gòu)組