串口是什么
- 串行通信接口
串行通信：数据一位一位地传
并行通信：数据通过多条线同时传输
USART 通用同步异步收发器
- 两根线：TX=发送 （Transmit） RX=接收（Receive）
- 全双工异步通信
全双工通信：发送和接收可以同时进行
单工通信：数据只能沿一个方向传输
半双工通信：数据可以沿两个方向传输，但需要分时进行
异步通信：没有时钟信号，通过在数据信号中加入起始位和停止位等一些同步信号
同步通信：双方共用同一个时钟信号
- 常用于调试打印，和蓝牙/GPS/WiFi模块通信
通信参数
- 波特率：每秒传多少位数据
- 数据帧格式：[空闲-高电平]->[起始位-1位]->[数据位-8位]->[停止位-1位]->[空闲-高]
起始位：拉低，开始传
数据位：8位，真正的数据，先传低位
停止位：拉高，传完了
USART vs UART
USART = 通用同步异步收发器（多了同步能力S，带SCLK时钟线）
UART = 通用异步收发器（只有异步）
STM32的USARTx平时当UART用（异步），同步模式像SPI，较少用
STM32 USART引脚
USART1挂载在APB2上，72MHz最常用
USART2挂载在APB1上，36MHz
USART3挂载在APB1上，36MHz
配置步骤
- 开时钟：GPIO+USART
- GPIO初始化:TX为复用推挽输出，RX用上拉输入
- 配置USART：波特率，数据位，停止位，校验，收发模式，硬件控流
- 使能USART：USART_Cmd
- 发送接收数据
- （可选）中断接收：USART_ITConfig开启RXNE中断 + 配置NVIC
串口数据包
为什么要有数据包？
单字节发送无法区分"一个完整的数据"，数据包给数据加包头包尾，接收方按帧解析
固定帧（江协例程）
格式：FF包头 + 4字节数据 + FF包尾
- 包头0xFF标记一帧开始，包尾0xFF标记结束（FE风格）
- 接收状态机：RxState 0→1→2，逐字节判断包头→存数据→认包尾
可变帧
格式：@ + 数据 + \r\n
- @标记开始，\r\n标记结束
- 适合文本命令，如"@1234\r\n"
固定帧 vs 可变帧
| 固定帧 | 可变帧 | |
|---|---|---|
| 包头包尾 | 0xFF / 0xFE | @ / \r\n |
| 适合 | 二进制数据（传感器值） | 文本命令 |
| 长度 | 固定 | 可变 |
