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UART:Universal Asynchronous Receiver / Transmitter , 通用异步收发传输器 , 即我们通常说的串口 。
串口是工程师最常用的串行外设之一 , 但在实际应用中还是会经常遇到各种问题 。 比如:丢失一字节数据 。
今天我们就结合STM32来讲讲UART相关内容 , 以及容易丢失一字节数据的问题 。
UART几个标志位
这里重点说一下UART状态寄存器中的几个标志位:TXE、TC、RXNE、ORE 。
这几个标志位在编程中经常使用 , 直接用函数库的同学可能没有关心过这几个标志位 , 数据丢失有可能就是对它们操作不当而导致出错 。
TXE:发送数据寄存器为空 (Transmit data register empty)
- 0:数据未传输到移位寄存器
- 1:数据传输到移位寄存器
- 0:传送未完成
- 1:传送已完成
- 0:未接收到数据
- 1:已准备好读取接收到的数据
- 0:无上溢错误
- 1:检测到上溢错误
UART通信硬件接口常见有:TTL、 RS232、 RS485 。
在编程时需要考虑通信接口方式 , 在长距离通信的时候 , 需要考虑线路上的延时 , 如果操作不当也会导致数据丢失 。
1.TTL
TTL比较简单 , 就是直接连接UART的Tx和Rx引脚 , 不需要外部转换 。 如图:
注意:Tx和Rx引脚需要交叉连接 。
2.RS232
RS-232标准接口是常用的串行通信接口标准之一规定逻辑“1”的电平为-5V~-15 V , 逻辑“0”的电平为+5 V~+15 V 。
选用该电气标准的目的在于提高抗干扰能力 , 增大通信距离 。
3.RS485
RS485一般采用两线制接线方式 , 这种接线方式为总线式拓扑结构 , 在同一总线上可以挂接多个节点 。
在低速、短距离、无干扰的场合可以采用普通的双绞线;反之 , 在高速、长线传输时 , 则必须采用阻抗匹配(一般为120Ω)的RS485专用电缆;而在干扰恶劣的环境下还应采用铠装型双绞屏蔽电缆 。
UART接收丢失数据
UART接收丢失数据与软件和硬件都有可能有关系 , 下面说几个常见丢失数据的原因及解决办法 。
1.接收溢出丢失数据
指未及时取走数据导致溢出错误而丢失数据 , 通常是发生在大量数据、以查询方式接收数据的情况下 。 在MCU启动过程中、接收数据过多处理不及时、复杂系统响应不及时等情况都会出现数据丢失的情况 。
解决办法:
- 及时清除溢出错误标志
- 利用通信协议过滤因数据丢失导致的问题
使用UART中断接收数据相比查询接收数据的方式更常见 , 中断方式比查询方式响应更及时 , 但不合理处理同样也会存在数据丢失的情况 。
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