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STM32F4系列的通信接口（USART,SPI,I2C）

1.USART通信接口

1.1USART概述

USART（UniversalSynchronous/AsynchronousReceiverTransmitter）是一种通用的串行通信接口，支持同步和异步通信模式。在STM32F4系列中，USART接口广泛用于与其他设备进行数据交换，例如通过UART与PC通信、通过RS-232与外部设备通信等。USART接口具有以下特点：

支持多种数据格式，包括8位和9位数据帧。

支持多种波特率设置，最高可达9Mbps。

支持多种通信模式，包括异步模式、同步模式和智能卡模式。

内置硬件流控制（如RTS/CTS）和软件流控制（如XON/XOFF）。

支持接收和发送中断，可以实现高效的数据处理。

1.2USART寄存器

USART接口主要由以下几个寄存器组成：

USART_SR（StatusRegister）：状态寄存器，用于指示USART的各种状态。

USART_DR（DataRegister）：数据寄存器，用于发送和接收数据。

USART_BRR（BaudRateRegister）：波特率寄存器，用于设置通信波特率。

USART_CR1（ControlRegister1）：控制寄存器1，用于配置USART的基本功能。

USART_CR2（ControlRegister2）：控制寄存器2，用于配置USART的高级功能。

USART_CR3（ControlRegister3）：控制寄存器3，用于配置USART的高级功能。

USART_GTPR（GuardTimeandPrescalerRegister）：保护时间和预分频寄存器，用于配置同步模式的预分频值和保护时间。

1.3USART初始化

在使用USART通信之前，需要进行初始化配置。以下是使用STM32HAL库进行USART初始化的步骤：

配置时钟：使能USART外设时钟。

配置GPIO：配置USART的TX和RX引脚为复用功能。

配置USART：设置USART的波特率、数据格式、通信模式等参数。

中断配置：如果需要使用中断，配置中断并使能中断。

1.4示例代码：USART异步通信

以下是一个简单的示例代码，使用STM32HAL库实现USART1的异步通信，通过USART1发送和接收数据。

#includestm32f4xx_hal.h

//USART1句柄

UART_HandleTypeDefhuart1;

//系统时钟配置

voidSystemClock_Config(void){

RCC_OscInitTypeDefRCC_OscInitStruct={0};

RCC_ClkInitTypeDefRCC_ClkInitStruct={0};

//配置HSE时钟

RCC_OscInitStruct.OscillatorType=RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;

RCC_OscInitStruct.HSEState=RCC_HSE_ON;

RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState=RCC_PLL_ON;

RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource=RCC_PLLSOURCE_HSE;

RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM=8;

RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN=336;

RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP=RCC_PLLP_DIV2;

RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ=7;

if(HAL_RCC_OscConfig(RCC_OscInitStruct)!=HAL_OK){

//配置失败

Error_Handler();

}

//配置系统时钟

RCC_ClkInitStruct.ClockType=RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;

RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource=RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;

RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider=RCC_SYSCLK_D