• 二进制数中的一个数位，可以是0或者1，是计算机中数据的最小单位。

• 计算机中数据的基本单位，每8位组成一个字节。各种信息在计算机中存储、处理至少需要一个字节。

  例如，一个ASCII码用一个字节表示，一个汉字用两个字节表示。

• 两个字节称为一个字。汉字的存储单位都是一个字。

1个汉字是一个字，即两个字节,16位数据

（一）并行通信和串行通信

• 8位数据并列的传输，传一个8位的数据是需要8根线一起传输。

  例如：SDIO，FSMC(16位的)–发送数据都是所有数据位同时传输
  

• 8位数据一位一位的传输，只需要一根线即可进行传输。

  例如：USART,IIC,SPI三种都是串行方式-----发送数据时都是一位一位的进行发送数据
  

• 串行通信与并行通信特征

• 有两根数据线，一个用来接收数据，一个用来发送数据，互不干扰，可以同时发送和接收数据。

  例如：usart（可以半双工或全双工通信）,SPI(可以半双工或者全双工通信)

• 有两根数据线，但是不可以同时发送数据，可以分时收发数据

• 只有一根数据线，只可以单向通信（只可以往某一个方向进行）

（三）收发数据同步或异步传输

• 数据同步方式，两个设备的时钟信号是同一个（有时钟信号的是同步）。

  在传输数据时为了保证数据传输的准确性：
  （1）时钟在高电平时，数据有效
  （2）时钟信号在低电平时数据时无效的
  （3）对时钟的要求很高（如果时钟有尖峰或者杂波，则数据传输就不准确了）

  例如：SPI，IIC通信接口。
  

• 没有时钟信号：为了保证数据传输的准确性是通过加上一些辅助的标识符

  例如：UART(通用异步收发器)，单总线。
  

• 同步通信和异步通信比较

  （1）在同步通信中，数据信号所传输的内容绝大部分就是有效数据。
  （2）在异步通信中，传输的数据会包含有帧的各种标识符。
  （3）所以同步通信的效率更好，但是对于时钟允许误差较小，异步通信对于时钟允许误差较大。

• 比特率：每秒钟传输的二进制数单位：bit/s

  IIC,SPI（同步通信，一个时钟下传输一个数据，通过时钟来控制）

• 波特率：每秒钟传输的码元个数（串口）

  一个二进制位表示一个码元（特殊情况下）

物理层规定我们用嘴巴还是肢体进行交流
协议层就是规定我们用汉语还是英文来交流

1、RS232和TTL就是在电平上的区别

TTL电平是直接从单片机（或者芯片）里面出来的：高电平用3.3V或者5v来表示，低电平用0表示
RS232中1用-15V表示，0用+15V表示，逻辑正好时相反的，低电平和高电平的差距非常大

（二）USB转串口（TTL标准）

（四）串口数据包的基本组成

（一）状态寄存器：USART_SR

• TXE-发送数据寄存器空

  当TDR寄存器中的数据被硬件转移到移位寄存器的时候，TXE位被硬件置位。
  如果USART_CR1寄存器中的TXEIE为1，则产生中断。对USART_DR的写操作，将该位清零。

  0-数据还没有转移到移位寄存器
  1-数据已经转移到移位寄存器

• 当包含有数据的一帧发送完成后，并且TXE=1时，由硬件将TC位置’1’。
  如果USART_CR1中的TCIE=1，则产生中断。由软件序列清除该位(先读USART_SR，然后写入USART_DR)。 TC位也可以通过写入’0’来清除，只有在多缓存通讯中才推荐这种清除程序。

• RXNE-读数据寄存器非空

  当RDR移位寄存器中的数据被转移到USART_DR寄存器中，该位（RXNE）被硬件置位。
  如果USART_CR1寄存器中的RXNEIE=1，则产生中断。对USART_DR的读操作可以将该位清零。 RXNE位也可以通过写入0来清除，只有在多缓存通讯中才推荐这种清除程序。

• UE是使能串口 （1-模块使能）
• TE是发送使能（0-禁止发送，1-使能发送）
• RE是接收使能(0-禁止接收，1-使能接收)
• TCIE是发送完成中断使能（0-禁止产生中断，1-当USART_SR中的TC为’1’时，产生USART中断）
• RXNEIE：接收缓冲区非空中断使能（0-禁止产生中断，1-当USART_SR中的ORE或者RXNE为’1’时，产生USART中断）

（四）串口接收和发送数据

上图对应的顺序依次是1->2->3,数据来源于CPU或者DMA，数据来了之后首先是放到发送寄存器（TDR）中，然后会再放到发送数据移位寄存器中，由于数据是8位的，会将数据一位一位的发送出去（使用TX引脚）。

• 当数据由发送寄存器到发送数据移位寄存器时，TXE会被置1，即TXE=1，表示发送数据寄存器为空了，但是并不表示数据已经发送出去了。
• 因为还要通过发送移位寄存器进行一位一位的发送数据，如果发送移位寄存器数据全部发送出去了，TC会被置1，即TC=1表示发送数据完毕。

数据从RX引脚进来来，数据是一位一位进行接收的。

• 首先放到数据接收移位寄存器
• 然后将数据传递到数据接收寄存器（RDR），此时RXNE会被置1，即RXNE=1，表示数据接收寄存器不是空的（收到数据可以读出）

• STM32 库函数操作 USART_DR 寄存器发送数据的函数是：通过该函数向串口寄存器 USART_DR 写入一个数据。

• STM32 库函数操作 USART_DR 寄存器读取串口接收到的数据的函数是：通过该函数可以读取串口接收到的数据。

• 该函数只判断标志位。在没有使能相应的中断函数时，通常使用该函数来判断标志位是否置1

• 不仅会判断标志位是否置1，同时还会判断是否使能了相应的中断。所以在串口中断函数中，如果要获取中断标志位，通常使用该函数。

1、函数1-串口发送一个字节数据

在main主函数中编写语句：

//在主函数里面发送一个数据试试

串口调试助手并没有显示100，而是显示的一个字母d
串口调试助手不管接收到的是什么数据，都会转化为字符
只有发送十六进制数据，串口助手使用十六进制形式接收数据时才不是字符

串口助手无论是收发都是以字符的形式进行传输的

假如说串口助手发送一个数字1，stm32串口如果能够接收的话，在进行数据解析过程中需要按照字符 ’1‘ 来进行解析（把1当成是字符，而不是十进制1 ）

2、函数2-发送两个字节数据

有时候传感器数据可能是16位的，怎么发送？发送两个字节？
发送两个字节的数据就是十六位的。

//发送两个字节数据函数
 //发送十六位数据要分为两次来发送，先定义两个变量
 //16位的数据这样子就放到了两个变量里面（共16位）
 

在主函数中发送十六进制数据：

串口助手显示的是字符，要想接收到的数据和发送的一样，需要把串口助手选择为16进制接收
串口助手接收到ff 56。虽然是16位的数据但是显示的时候还是一个字节一个字节的显示，十六进制ff是一个字节 56是一个字节

3、函数3-发送一个数组数据

判断发送一个字节的数据标志位：USART_FLAG_TXE
判断发送一连串字节的数据标志位：USART_FLAG_TC

在主函数中定义一个数组

串口助手：十六进制形式接收数据

串口助手：非十六进制数据形式接收数据：1-10的ASCII是无法显示的

4、函数4-发送字符串函数

在主函数中调用函数发送一个字符串

5、函数5-使用printf函数进行打印数据

有时候想直接用printf函数直接发送，肯定是不可以的
printf函数底层会有一个fputc，如果想要使用，需要重新定义

重定向c库函数scanf到串口，重写后可以使用scanf和getchar函数
 /* 有了这个等待就不需要在中断中进行了 */

如果在主函数中使用getchar()需要把下面的中断设置代码注释掉（下图），否则会冲突
因为不需要在中断中进行

在主函数的while(1)循环中加入接收数据和发送数据的代码

用串口助手发送什么字符，串口助手就会接收到单片机返回什么字符

当接收到数据时产生中断

有中断就要设置中断优先级

1、串口助手发送并返回数据中断函数

串口助手发送什么数据给单片机，单片机自动将接收到的数据返回给串口助手

当外部设备或者串口调试助手给单片机发送数据时，单片机检测到数据接收寄存器非空，表示数据来了此时产生中断，进去中断服务函数调用固件库函数这个标志位是否真正置1，以免产生误中断，如果真的产生1时，调用USART_ReceiveData(USART1)函数接收数据，把数据放ucTemp变量中

2、串口发送数据控制led亮灭

通过串口接收到的数据进行控制led灯，这样子就不需要中断来接收了，通过查询方法即可，这时候要把中断部分给注释了，中断服务函数注释掉就可以了

在主函数中加入以下代码：

 u8 ch;//存放电脑接收到的数据

如果出现错误：参考此链接
使用串口助手分别发送1和2就可以控制led灯的亮灭了

3、STM32自定义协议接收十六进制数据（使用三合一气体传感器求出CO2浓度）

前面已经说到，如果不勾选十六进制数据接收和发送的话，其他情况都是以字符的形式发送和接收的，所以此处在发送和接收数据时都要将hex选项进行勾选

三合一气体传感器串口数据流格式如下：

由于前两个字节数据是固定的模块地址，因为可以用来当做判断标准，定义一个接收数据的协议：只有第一个字节和第二个字节都符合条件时，才将数据存储到数组中

数据流共9个字节，所以先定义一个存储9个字节的八位数组

//使用自定义协议接收十六进制数据
 
 else if(count==1)//第一个数据接收正确的情况下，判断第二个数据
 else//如果第二个字符不是0XE4则计数清零，重新接收
 

上面实现的是通过自定义协议接收并存储数据

在接收到十六进制数据之后，想要提取其中的两个字节并将其转化为十进制数据，首先需要编写一个十六进制转换函数：（输入十六进制数据返回十进制数据）

主函数的while内容如下：

如下图所示：使用串口助手发送十六进制数据：
其中第7个字节是CO2的高8位，第8个字节是CO2浓度的低8位，然后再按照计算公式进行计算即可求出二氧化碳浓度

阶码（指数）就是指数位存储的值，而偏阶（移码）则不同精度的浮点数的偏阶也各不相同，具体可以查看。

半精度浮点数 是一种被计算机使用的二进制浮点数据类型。半精度浮点数使用2个字节（16位）来存储。
在IEEE 754-2008中，它被称作binary16。这种数据类型只适合存储对精度要求不高的数字，不适合用来计算。