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STM32L4系列的UART与USART接口
1.UART与USART概述
1.1UART与USART的区别
UART（UniversalAsynchronousReceiver-Transmitter）和USART（UniversalSynchronousAsynchronousReceiver-Transmitter）是两种常用的串行通信接口。它们的主要区别在于同步和异步通信模式的支持：
UART：仅支持异步通信，即数据传输不需要时钟信号同步。
USART：支持异步和同步通信，即数据传输可以在有或没有时钟信号的情况下进行。
1.2STM32L4系列中的UART与USART
STM32L4系列单片机集成了多个UART和USART接口，这些接口可以用于各种串行通信任务，如与传感器、显示器或其他微控制器进行数据交换。STM32L4系列中的UART和USART接口具有以下特点：
多个实例：STM32L4系列通常包含多个UART和USART实例，如USART1、USART2、USART3等。
灵活的波特率设置：支持多种波特率设置，以适应不同的通信需求。
中断和DMA支持：支持中断和DMA（DirectMemoryAccess）传输，提高通信效率。
多种通信模式：支持单线通信、多处理器通信、LIN（LocalInterconnectNetwork）通信等。
低功耗模式：支持多种低功耗模式，适用于电池供电的设备。
2.UART与USART的硬件结构
2.1UART与USART的内部结构
STM32L4系列的UART和USART接口内部结构包括以下几个主要部分：
移位寄存器：用于数据的串行到并行转换和并行到串行转换。
接收器FIFO：用于缓存接收到的数据。
发送器FIFO：用于缓存待发送的数据。
控制寄存器：用于配置UART和USART的各种功能，如波特率、数据格式、中断使能等。
状态寄存器：用于反映UART和USART的当前状态，如接收完成、发送完成等。
数据寄存器：用于读取接收到的数据和写入待发送的数据。
2.2引脚配置
UART和USART接口的引脚配置通常包括以下几个引脚：
TX：发送数据引脚。
RX：接收数据引脚。
RTS：请求发送（仅适用于USART）。
CTS：清除发送（仅适用于USART）。
CLK：时钟信号引脚（仅适用于USART）。
在STM32L4系列中，这些引脚可以通过GPIO配置进行复用。例如，USART1的引脚配置如下：
功能|引脚|
|——|——|
TX|PA9|
RX|PA10|
RTS|PA11|
CTS|PA12|
CLK|PA13|
2.3时钟源配置
UART和USART接口的时钟源可以通过APB1或APB2时钟进行配置。时钟源的选择和波特率的计算关系密切，可以通过以下公式计算波特率：
波特率
在STM32L4系列中，可以通过RCC（ResetandClockControl）寄存器配置时钟源。例如，设置USART1的时钟源为APB2时钟：
//设置USART1的时钟源为APB2时钟
RCC_PeriphCLKInitTypeDefPeriphClkInitStruct;
PeriphClkInitStruct.PeriphClockSelection=RCC_PERIPHCLK_USART1;
PeriphClkInitStruct.Usart1ClockSelection=RCC_USART1CLKSOURCE_PCLK2;
HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(PeriphClkInitStruct);
3.UART与USART的软件配置
3.1初始化配置
在使用UART和USART接口之前，需要进行初始化配置。初始化配置包括设置波特率、数据格式、中断使能等。以下是一个使用HAL库初始化USART1的示例：
//初始化USART1
UART_HandleTypeDefhuart1;
voidMX_USART1_UART_Init(void)
{
huart1.Instance=USART1;
huart1.Init.BaudRate=115200;
huart1.Init.WordLength=UART_WORDLENGTH_8B;
huart1.Init.StopBits=UART_STOPBITS_1;
huart1.Init.Parity=UART_PARITY_NONE;
huart1.Init.Mode=UART_MODE_TX_RX;