Перейти к содержанию

Регистры USART STM32F3

Регистры USART1–USART3, UART4 и UART5 STM32F3: включение и формат кадра, регистры приёма RDR и передачи TDR, флаги ISR и их сброс записью в ICR, делитель скорости, управление драйвером RS-485, автоопределение скорости и тайм-аут приёма.

Содержание

USART STM32F3 — блок того же поколения, что у STM32F0: вместо SR и DR есть ISR, ICR, RDR и TDR. Флаги ошибок сбрасываются записью 1 в ICR, RXNE — чтением RDR, TXE — записью TDR. Длину слова задают два бита — M0 (бит 12) и M1 (бит 28): 7, 8 или 9 бит данных (RM0316, раздел 29.8).

Скорость: USARTDIV = fCK / скорость при OVER8 = 0. Источник fCK каждого порта выбирается в RCC_CFGR3: PCLK, SYSCLK, HSI или LSE — от LSE и HSI порт работает в режиме Stop и будит микроконтроллер. Полный набор функций — LIN, IrDA, смарт-карта, автоскорость — есть не у всех портов: таблица возможностей — в разделе 29.4 RM0316.

ЭкземплярБазовый адресЕсть у
USART20x4000 4400всех
USART30x4000 4800всех
UART40x4000 4C00STM32F303xC/xE, STM32F358, STM32F398
UART50x4000 5000STM32F303xC/xE, STM32F358, STM32F398
USART10x4001 3800всех

Регистры блока

РегистрСмещениеНазначениеПосле сброса
USART_CR10x00Включение, формат кадра и прерывания0x0000 0000
USART_CR20x04Стоп-биты, синхронный режим, LIN, автоопределение скорости0x0000 0000
USART_CR30x08DMA, управление потоком, RS-485, полудуплекс, IrDA0x0000 0000
USART_BRR0x0CДелитель скорости0x0000 0000
USART_GTPR0x10Предделитель и защитное время (IrDA, смарт-карта)0x0000 0000
USART_RTOR0x14Тайм-аут приёма и длина блока0x0000 0000
USART_RQR0x18Запросы: пауза, автоскорость, сброс данных0x0000 0000
USART_ISR0x1CФлаги состояния и прерываний0x0200 00C0
USART_ICR0x20Сброс флагов0x0000 0000
USART_RDR0x24Принятые данные0x0000 0000
USART_TDR0x28Данные для передачи0x0000 0000

Конструктор значения

Выберите регистр и значения полей — конструктор покажет 32-битное значение и строку на C с макросами CMSIS. Поля, которые вы не меняете, берутся из значения после сброса.

Значение: 0x00000000

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000

USART2->CR1 = 0x00000000;

USART_CR1 — включение, формат кадра и прерывания

Смещение 0x00, 32 бит, после сброса 0x0000 0000. В коде: USART2->CR1.

31302928272625242322212019181716
—M1EOBIERTOIEDEATDEDT
1514131211109876543210
OVER8CMIEMMEM0WAKEPCEPSPEIETXEIETCIERXNEIEIDLEIETEREUESMUE
  • M1 (бит 28) — Длина слова, старший бит: M1 M0 = 00 — 8 бит, 01 — 9 бит, 10 — 7 бит (только у STM32F303x8/xE, STM32F328, STM32F398).
  • EOBIE (бит 27) — Прерывание по концу блока (смарт-карта).
  • RTOIE (бит 26) — Прерывание по тайм-ауту приёма.
  • DEAT (биты 25:21) — Задержка включения DE до старт-бита, в 1/16 или 1/8 бита (RS-485).
  • DEDT (биты 20:16) — Задержка выключения DE после стоп-бита, в 1/16 или 1/8 бита (RS-485).
  • OVER8 (бит 15) — Передискретизация: 16 или 8 отсчётов на бит.
    OVER8Значение
    016 отсчётов на бит
    18 отсчётов на бит
  • CMIE (бит 14) — Прерывание по совпадению символа с ADD.
  • MME (бит 13) — Разрешение немого режима приёмника (mute).
  • M0 (бит 12) — Длина слова, младший бит (вместе с M1) (только у STM32F303x8/xE, STM32F328, STM32F398).
  • M (бит 12) — Длина слова, бит M0 (так он назван в заголовках STM32F303xB/xC и F358); вместе с M1 — 7, 8 или 9 бит (только у STM32F303xC, STM32F358).
    MЗначениеМакрос CMSIS
    1Тот же бит 12 под именем M0 (USART_CR1_M0)USART_CR1_M0
  • WAKE (бит 11) — Выход из немого режима: по паузе на линии или по адресу.
  • PCE (бит 10) — Контроль чётности.
  • PS (бит 9) — Чётность: чёт или нечет.
    PSЗначение
    0Чётность (even)
    1Нечётность (odd)
  • PEIE (бит 8) — Прерывание по ошибке чётности.
  • TXEIE (бит 7) — Прерывание: регистр передачи пуст (в режиме FIFO — FIFO передатчика не полон).
  • TCIE (бит 6) — Прерывание по окончании передачи.
  • RXNEIE (бит 5) — Прерывание: приняты данные (в режиме FIFO — FIFO приёмника не пуст).
  • IDLEIE (бит 4) — Прерывание по паузе на линии приёма.
  • TE (бит 3) — Включение передатчика.
  • RE (бит 2) — Включение приёмника.
  • UESM (бит 1) — Работа в режиме Stop: USART может разбудить микроконтроллер.
  • UE (бит 0) — Включение USART.

USART_CR2 — стоп-биты, синхронный режим, LIN, автоопределение скорости

Смещение 0x04, 32 бит, после сброса 0x0000 0000. В коде: USART2->CR2.

31302928272625242322212019181716
ADDRTOENABRMODEABRENMSBFIRSTDATAINVTXINVRXINV
1514131211109876543210
SWAPLINENSTOPCLKENCPOLCPHALBCL—LBDIELBDLADDM7—
  • ADD (биты 31:24) — Адрес узла или символ для сравнения (флаг CMF).
  • RTOEN (бит 23) — Включение тайм-аута приёма.
  • ABRMODE (биты 22:21) — Способ автоопределения скорости: по старт-биту, по фронтам, по символу 0x7F или 0x55.
  • ABREN (бит 20) — Автоопределение скорости по первому принятому символу.
  • MSBFIRST (бит 19) — Порядок битов: старшим вперёд.
  • DATAINV (бит 18) — Инверсия данных: единицы передаются низким уровнем.
  • TXINV (бит 17) — Инверсия уровня на выводе TX.
  • RXINV (бит 16) — Инверсия уровня на выводе RX.
  • SWAP (бит 15) — Обмен функций выводов TX и RX.
  • LINEN (бит 14) — Режим LIN.
  • STOP (биты 13:12) — Число стоп-битов: 1, 0,5, 2 или 1,5.
    STOPЗначение
    001 стоп-бит
    010,5 стоп-бита
    102 стоп-бита
    111,5 стоп-бита
  • CLKEN (бит 11) — Вывод тактового сигнала CK (синхронный режим).
  • CPOL (бит 10) — Уровень CK в паузе.
  • CPHA (бит 9) — Фронт CK, по которому захватываются данные.
  • LBCL (бит 8) — Тактовый импульс для последнего бита данных.
  • LBDIE (бит 6) — Прерывание по обнаружению паузы LIN (break).
  • LBDL (бит 5) — Длина паузы LIN: 10 или 11 бит.
  • ADDM7 (бит 4) — Длина адреса для пробуждения: 4 или 7 бит.

USART_CR3 — dMA, управление потоком, RS-485, полудуплекс, IrDA

Смещение 0x08, 32 бит, после сброса 0x0000 0000. В коде: USART2->CR3.

31302928272625242322212019181716
—WUFIEWUSSCARCNT—
1514131211109876543210
DEPDEMDDREOVRDISONEBITCTSIECTSERTSEDMATDMARSCENNACKHDSELIRLPIRENEIE
  • WUFIE (бит 22) — Прерывание пробуждения из режима Stop.
  • WUS (биты 21:20) — Событие пробуждения из Stop: совпадение адреса, старт-бит или приём байта.
  • SCARCNT (биты 19:17) — Число повторов передачи в режиме смарт-карты.
  • DEP (бит 15) — Полярность сигнала DE.
  • DEM (бит 14) — Сигнал DE на выводе RTS для драйвера RS-485.
  • DDRE (бит 13) — Отключение DMA при ошибке приёма.
  • OVRDIS (бит 12) — Запрет флага переполнения: новые данные затирают RDR.
  • ONEBIT (бит 11) — Выборка бита по одному отсчёту вместо трёх.
  • CTSIE (бит 10) — Прерывание по изменению CTS.
  • CTSE (бит 9) — Аппаратное управление потоком по входу CTS.
  • RTSE (бит 8) — Аппаратное управление потоком по выходу RTS.
  • DMAT (бит 7) — DMA при передаче.
  • DMAR (бит 6) — DMA при приёме.
  • SCEN (бит 5) — Режим смарт-карты.
  • NACK (бит 4) — Ответ NACK при ошибке чётности (смарт-карта).
  • HDSEL (бит 3) — Полудуплекс по одному проводу TX.
  • IRLP (бит 2) — Пониженное потребление IrDA.
  • IREN (бит 1) — Режим IrDA SIR.
  • EIE (бит 0) — Прерывание по ошибкам: кадра (FE), переполнения (ORE) и шума (NE).

USART_BRR — делитель скорости

Смещение 0x0C, 32 бит, после сброса 0x0000 0000. В коде: USART2->BRR.

31302928272625242322212019181716
—
1514131211109876543210
DIV_MANTISSADIV_FRACTION
  • DIV_MANTISSA (биты 15:4) — Делитель скорости USARTDIV, биты 15:4.
  • DIV_FRACTION (биты 3:0) — Делитель скорости USARTDIV, биты 3:0 (при OVER8 = 1 — биты 3:1, сдвинутые вправо).

USART_GTPR — предделитель и защитное время (IrDA, смарт-карта)

Смещение 0x10, 32 бит, после сброса 0x0000 0000. В коде: USART2->GTPR.

31302928272625242322212019181716
—
1514131211109876543210
GTPSC
  • GT (биты 15:8) — Защитное время в битах (смарт-карта).
  • PSC (биты 7:0) — Предделитель тактовой частоты IrDA или смарт-карты.

USART_RTOR — тайм-аут приёма и длина блока

Смещение 0x14, 32 бит, после сброса 0x0000 0000. В коде: USART2->RTOR.

31302928272625242322212019181716
BLENRTO
1514131211109876543210
RTO
  • BLEN (биты 31:24) — Длина блока (смарт-карта).
  • RTO (биты 23:0) — Тайм-аут приёма в битах.

USART_RQR — запросы: пауза, автоскорость, сброс данных

Смещение 0x18, 32 бит, после сброса 0x0000 0000. В коде: USART2->RQR.

31302928272625242322212019181716
—
1514131211109876543210
—TXFRQRXFRQMMRQSBKRQABRRQ
  • TXFRQ (бит 4) — Запрос: сбросить передаваемые данные.
  • RXFRQ (бит 3) — Запрос: сбросить принятые данные (флаг RXNE).
  • MMRQ (бит 2) — Запрос: перевести приёмник в немой режим.
  • SBKRQ (бит 1) — Запрос: передать паузу (break).
  • ABRRQ (бит 0) — Запрос: новое автоопределение скорости.

USART_ISR — флаги состояния и прерываний

Смещение 0x1C, 32 бит, после сброса 0x0200 00C0. В коде: USART2->ISR.

31302928272625242322212019181716
—REACKTEACKWUFRWUSBKFCMFBUSY
1514131211109876543210
ABRFABRE—EOBFRTOFCTSCTSIFLBDFTXETCRXNEIDLEORENEFEPE
  • REACK (бит 22) — Приёмник включён (подтверждение RE).
  • TEACK (бит 21) — Передатчик включён (подтверждение TE).
  • WUF (бит 20) — Пробуждение из режима Stop.
  • RWU (бит 19) — Приёмник в немом режиме.
  • SBKF (бит 18) — Идёт передача паузы.
  • CMF (бит 17) — Принят символ, равный ADD.
  • BUSY (бит 16) — Идёт приём.
  • ABRF (бит 15) — Автоопределение скорости завершено.
  • ABRE (бит 14) — Ошибка автоопределения скорости.
  • EOBF (бит 12) — Конец блока (смарт-карта).
  • RTOF (бит 11) — Тайм-аут приёма.
  • CTS (бит 10) — Уровень на входе CTS (инвертированный).
  • CTSIF (бит 9) — Изменение уровня CTS.
  • LBDF (бит 8) — Обнаружена пауза LIN.
  • TXE (бит 7) — Регистр TDR пуст — можно писать следующий символ (в режиме FIFO — FIFO не полон).
  • TC (бит 6) — Передача завершена: сдвиговый регистр пуст.
  • RXNE (бит 5) — В RDR есть принятые данные (в режиме FIFO — FIFO не пуст).
  • IDLE (бит 4) — Пауза на линии приёма.
  • ORE (бит 3) — Переполнение: принят новый символ, а RDR не прочитан.
  • NE (бит 2) — Шум при приёме.
  • FE (бит 1) — Ошибка кадра: нет стоп-бита.
  • PE (бит 0) — Ошибка чётности.

USART_ICR — сброс флагов

Смещение 0x20, 32 бит, после сброса 0x0000 0000. В коде: USART2->ICR.

31302928272625242322212019181716
—WUCF—CMCF—
1514131211109876543210
—EOBCFRTOCF—CTSCFLBDCF—TCCF—IDLECFORECFNCFFECFPECF
  • WUCF (бит 20) — Сброс флага WUF записью 1.
  • CMCF (бит 17) — Сброс флага CMF записью 1.
  • EOBCF (бит 12) — Сброс флага EOBF записью 1.
  • RTOCF (бит 11) — Сброс флага RTOF записью 1.
  • CTSCF (бит 9) — Сброс флага CTSIF записью 1.
  • LBDCF (бит 8) — Сброс флага LBDF записью 1.
  • TCCF (бит 6) — Сброс флага TC записью 1.
  • IDLECF (бит 4) — Сброс флага IDLE записью 1.
  • ORECF (бит 3) — Сброс флага ORE записью 1.
  • NCF (бит 2) — Сброс флага NE записью 1.
  • FECF (бит 1) — Сброс флага FE записью 1.
  • PECF (бит 0) — Сброс флага PE записью 1.

USART_RDR — принятые данные

Смещение 0x24, 16 бит, после сброса 0x0000 0000. В коде: USART2->RDR.

1514131211109876543210
—RDR
  • RDR (биты 8:0) — Принятый символ.

USART_TDR — данные для передачи

Смещение 0x28, 16 бит, после сброса 0x0000 0000. В коде: USART2->TDR.

1514131211109876543210
—TDR
  • TDR (биты 8:0) — Символ для передачи.

Частые вопросы

Как рассчитать BRR для 115 200 бит/с при PCLK 72 МГц?

При OVER8 = 0: BRR = 72 000 000 / 115 200 = 625 (0x271), ошибка скорости 0 %. У USART2 и USART3 на шине APB1 при 36 МГц — 312,5, записывают 313 (ошибка −0,16 %).

Как сбросить ошибку переполнения ORE?

Запишите 1 в бит ORECF регистра USART_ICR. Если переполнения допустимы, бит OVRDIS в CR3 отключает их обнаружение.

Источники

  1. STMicroelectronics. RM0316: Reference manual (Rev 10) — раздел 29.8: описание регистров, назначение полей и значения после сброса
  2. STMicroelectronics. cmsis-device-f3 v2.3.9: заголовки CMSIS stm32f303x8.h, stm32f303xc.h, stm32f303xe.h, stm32f328xx.h, stm32f358xx.h, stm32f398xx.h — структуры периферии, смещения, адреса экземпляров и макросы полей; лицензия Apache-2.0

Нашли ошибку в регистрах?

Другие регистры STM32F3

Калькуляторы и статьи