在昨天的文章[Day 25]-【STM32系列】串列通訊的老祖宗：UART中我們稍微提到了關於UART的相關知識，如果有興趣的朋友們可以先去了解一下再來，那接續上一篇光用說的並不能解釋完全，所以今天我將實作UART傳輸部分，你可能會注意到有人寫UART/USART，甚麼是USART呢？其實就是UART的強化版！

UART：Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用非同步收發傳輸器。
USART：Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter，通用同步非同步收發傳輸器。

從字面意思我們也可以知道USART比UART增加了一部分同步的功能，同步的意思指是否有透過clock，是同步收發器和異步收發器最大的區別，這取決於硬體的連接。也就是說我們可以拿USART來替代SPI當恰好缺少一個SPI串口的時候。SPI跟I²C、UART一樣也是一種通訊協定，我們改天再做一期文章來討論這個SPI。

回到我們今天的主題，UART 串列傳送分成三種模式：

• 使用輪詢-> HAL_UART_Transmit
• 使用中斷—> HAL_UART_Transmit_IT
• 使用DMA-> HAL_UART_Transmit_DMA

1. 輪詢(Polling)：就是阻塞式詢問，CPU都不幹別的事了，就整天在那邊問你說：「現在有沒有要傳資料啊？」沒有要傳我就繼續等，總是在那邊詢問、等待。這種方最土法煉鋼、這就是輪詢的缺點，效率太低，占用cpu時間。

2. 中斷(Interrupt)：沒有收到數據時，執行其他的程序，收到數據後，進入中斷處理通訊。與輪詢相對來說，不用循環查詢狀態暫存器，可以有更多的時間運行其他程序。

3. DMA(Direct Memory Access)：直接記憶體存取。串列數據的接收與發送由DMA處理，DMA說：「我把接收、傳送的資料放在記憶體的某個位置，你如果需要就自己去那個位置提取」。DMA也可以分為輪詢與中斷方式。資料的發送與接收都不用CPU干預，通過DMA進行。 CPU有更多的時間運行其他程序。

Nucleo-64 boards (MB1136) - 6.8 USART communication

預設STM32微控制器的PA2(TX)和PA3(RX)上的USART2端口連接到 ST-LINK 燒錄器連接到你的電腦，代表只要開啟UART2並插上USB就可以與電腦連線，如果你想用UART2與其他擴充板通訊，可以將你Nucle開發板上SB62、SB63短路, SB13、SB14開路(原始狀態SB62、SB63開路, SB13、SB14短路)。

在這種情況下，可以將其他USART端口接到ST-LINK 燒錄器， 例如，在NUCLEO-L053R8上，可以使用PA2 (TX）和PA3（RX）上的USART2。 需要連接兩條跳線：

• PA2（USART2_TX）在CN9 TX/D1 連接至 CN3 引腳 RX上
• PA3（USART2_RX）在CN9 RX/D0 連接至 CN3 引腳 TX上

Hercules setup utility

這裡我再推一個軟體，hercules setup utility一個好用的Socket測試工具，我們將用它來接收、發送UART/USART數據，其實他還支援很多功能，例如：UDP/IP終端和TCP/IP客戶端和服務器終端，重點是他免費也好用，Win10目前也支援，算是一個老牌工具了。
請先官網下載：https://www.hw-group.com/software/hercules-setup-utility

相關連結

• STM32CubeMX連結
  https://www.st.com/en/development-tools/stm32cubemx.html
• Keil MDK Version 5官網
  https://www2.keil.com/mdk5
• ST LINK 燒錄器程式
  https://www.st.com/content/st_com/en/products/development-tools/software-development-tools/stm32-software-development-tools/stm32-programmers/stsw-link004.html

• STM32 Nucleo-64 boards (MB1136)資料手冊
  https://www.st.com/resource/en/user_manual/dm00105823-stm32-nucleo-64-boards-mb1136-stmicroelectronics.pdf
• STM32L053R8 datasheet
  https://www.st.com/resource/en/datasheet/stm32l053r8.pdf
• RM0367 Reference manual Ultra-low-power STM32L0x3 advanced Arm®-based 32-bit MCUs
  https://www.st.com/resource/en/reference_manual/dm00095744-ultra-low-power-stm32l0x3-advanced-arm-based-32-bit-mcus-stmicroelectronics.pdf
• ARM Mbed官網介紹 - NUCLEO-L053R8
  https://os.mbed.com/platforms/ST-Nucleo-L053R8/
• STM32 官網介紹 - STM32L053R8
  https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32l053r8.html#overview

• 此開發板售價在臺幣1000元以下，讀者可於以下網站購得：
  https://www.mouser.tw/
  https://www.digikey.tw/

結語

這是一個陰謀論...