Перейти к содержанию

Регистры USART STM32G0

Регистры USART1–USART6 и LPUART1–LPUART2 STM32G0: включение и формат кадра, FIFO приёма и передачи, флаги и их сброс, делитель и предделитель скорости, RS-485, автоопределение скорости, ведомый SPI и пробуждение из Stop.

Содержание

USART STM32G0 — та же модель регистров, что у STM32F0 (ISR, ICR, RDR, TDR), с добавками: FIFO на 8 символов (бит FIFOEN) и пороги его прерываний, предделитель PRESC, режим ведомого SPI. LPUART использует ту же структуру регистров, но BRR у него 20-битный: BRR = 256 × fCK / скорость, и до 9600 бит/с он работает от LSE в режиме Stop (RM0444, главы 33 и 34).

Флаги ошибок сбрасываются записью 1 в ICR. В режиме FIFO флаги TXE и RXNE означают «FIFO не полон» и «FIFO не пуст». Набор функций у портов разный: полнофункциональные USART1 и USART2 (и USART3 у STM32G0B1/C1) и базовые остальные — таблица в разделе 33.4 RM0444.

ЭкземплярБазовый адресЕсть у
USART20x4000 4400всех
USART30x4000 4800STM32G071, STM32G081, STM32G0B1, STM32G0C1
USART40x4000 4C00STM32G071, STM32G081, STM32G0B1, STM32G0C1
USART50x4000 5000STM32G0B1, STM32G0C1
LPUART10x4000 8000всех
LPUART20x4000 8400STM32G0B1, STM32G0C1
USART10x4001 3800всех
USART60x4001 3C00STM32G0B1, STM32G0C1

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 прерыванийостальные: 0x0000 00C0 (без FIFO; в режиме FIFO — 0x0X80 00C0, где X = 2 в режиме смарт-карты и 0 в остальных); LPUART1, LPUART2: 0x0000 00C0 (без FIFO; в режиме FIFO — 0x0080 00C0)
USART_ICR0x20Сброс флагов0x0000 0000
USART_RDR0x24Принятые данные0x0000 0000
USART_TDR0x28Данные для передачи0x0000 0000
USART_PRESC0x2CПредделитель тактовой частоты0x0000 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
RXFFIETXFEIEFIFOENM1EOBIERTOIEDEATDEDT
1514131211109876543210
OVER8CMIEMMEM0WAKEPCEPSPEIETXEIE_TXFNFIETCIERXNEIE_RXFNEIEIDLEIETEREUESMUE
  • RXFFIE (бит 31) — Прерывание: FIFO приёмника заполнен.
  • TXFEIE (бит 30) — Прерывание: FIFO передатчика пуст.
  • FIFOEN (бит 29) — Режим FIFO: буферы на 8 символов в приёмнике и передатчике.
  • M1 (бит 28) — Длина слова, старший бит: M1 M0 = 00 — 8 бит, 01 — 9 бит, 10 — 7 бит.
  • 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).
  • 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_TXFNFIE (бит 7) — Прерывание: регистр передачи пуст (в режиме FIFO — FIFO передатчика не полон).
  • TCIE (бит 6) — Прерывание по окончании передачи.
  • RXNEIE_RXFNEIE (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—LBDIELBDLADDM7DIS_NSS—SLVEN
  • 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.
  • DIS_NSS (бит 3) — Игнорировать вывод NSS в режиме ведомого SPI.
  • SLVEN (бит 0) — Режим ведомого SPI.

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

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

31302928272625242322212019181716
TXFTCFGRXFTIERXFTCFGTCBGTIETXFTIEWUFIEWUSSCARCNT—
1514131211109876543210
DEPDEMDDREOVRDISONEBITCTSIECTSERTSEDMATDMARSCENNACKHDSELIRLPIRENEIE
  • TXFTCFG (биты 31:29) — Порог FIFO передатчика: 1/8, 1/4, 1/2, 3/4, 7/8 или пуст.
  • RXFTIE (бит 28) — Прерывание по порогу FIFO приёмника.
  • RXFTCFG (биты 27:25) — Порог FIFO приёмника: 1/8, 1/4, 1/2, 3/4, 7/8 или полон.
  • TCBGTIE (бит 24) — Прерывание: передача завершена до конца защитного времени (смарт-карта).
  • TXFTIE (бит 23) — Прерывание по порогу FIFO передатчика.
  • 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), шума (NE) и недогрузки ведомого SPI (UDR).

USART_BRR — делитель скорости

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

31302928272625242322212019181716
—LPUART
1514131211109876543210
LPUART
  • LPUART (биты 19:0) — Делитель LPUART, 20 бит: 256 × fCK / скорость.
  • BRR (биты 15:0) — Делитель скорости USART: USARTDIV = fCK / скорость (при OVER8 = 1 — 2 × fCK / скорость).

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 остальные: 0x0000 00C0 (без FIFO; в режиме FIFO — 0x0X80 00C0, где X = 2 в режиме смарт-карты и 0 в остальных); LPUART1, LPUART2: 0x0000 00C0 (без FIFO; в режиме FIFO — 0x0080 00C0). В коде: USART2->ISR.

31302928272625242322212019181716
—TXFTRXFTTCBGTRXFFTXFEREACKTEACKWUFRWUSBKFCMFBUSY
1514131211109876543210
ABRFABREUDREOBFRTOFCTSCTSIFLBDFTXE_TXFNFTCRXNE_RXFNEIDLEORENEFEPE
  • TXFT (бит 27) — FIFO передатчика достиг порога.
  • RXFT (бит 26) — FIFO приёмника достиг порога.
  • TCBGT (бит 25) — Передача завершена до конца защитного времени (смарт-карта).
  • RXFF (бит 24) — FIFO приёмника заполнен.
  • TXFE (бит 23) — FIFO передатчика пуст.
  • 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.
  • UDR (бит 13) — Недогрузка в режиме ведомого SPI.
  • 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_TXFNF (бит 7) — Регистр TDR пуст — можно писать следующий символ (в режиме FIFO — FIFO не полон).
  • TC (бит 6) — Передача завершена: сдвиговый регистр пуст.
  • RXNE_RXFNE (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
—UDRCFEOBCFRTOCF—CTSCFLBDCFTCBGTCFTCCFTXFECFIDLECFORECFNECFFECFPECF
  • WUCF (бит 20) — Сброс флага WUF записью 1.
  • CMCF (бит 17) — Сброс флага CMF записью 1.
  • UDRCF (бит 13) — Сброс флага UDR 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.
  • TCBGTCF (бит 7) — Сброс флага TCBGT записью 1.
  • TCCF (бит 6) — Сброс флага TC записью 1.
  • TXFECF (бит 5) — Сброс флага TXFE записью 1.
  • IDLECF (бит 4) — Сброс флага IDLE записью 1.
  • ORECF (бит 3) — Сброс флага ORE записью 1.
  • NECF (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, 32 бит, после сброса 0x0000 0000. В коде: USART2->RDR.

31302928272625242322212019181716
—
1514131211109876543210
—RDR
  • RDR (биты 8:0) — Принятый символ.

USART_TDR — данные для передачи

Смещение 0x28, 32 бит, после сброса 0x0000 0000. В коде: USART2->TDR.

31302928272625242322212019181716
—
1514131211109876543210
—TDR
  • TDR (биты 8:0) — Символ для передачи.

USART_PRESC — предделитель тактовой частоты

Смещение 0x2C, 32 бит, после сброса 0x0000 0000. В коде: USART2->PRESC.

31302928272625242322212019181716
—
1514131211109876543210
—PRESCALER
  • PRESCALER (биты 3:0) — Делитель тактовой частоты USART: 1…256.

Частые вопросы

Как рассчитать BRR для 115 200 бит/с при 64 МГц на STM32G0?

При OVER8 = 0 и PRESC = 0: BRR = 64 000 000 / 115 200 ≈ 555,6 — записывают 556 (0x22C). Ошибка скорости −0,08 %.

Что значит флаг TXE_TXFNF?

Без FIFO — регистр TDR пуст, с FIFO (FIFOEN = 1) — в FIFO передатчика есть место. В обоих случаях можно записать следующий символ.

Источники

  1. STMicroelectronics. RM0444: Reference manual (Rev 6) — раздел 33.8: описание регистров, назначение полей и значения после сброса
  2. STMicroelectronics. cmsis-device-g0 v1.4.5: заголовки CMSIS stm32g031xx.h, stm32g041xx.h, stm32g051xx.h, stm32g061xx.h, stm32g071xx.h, stm32g081xx.h, stm32g0b1xx.h, stm32g0c1xx.h — структуры периферии, смещения, адреса экземпляров и макросы полей; лицензия Apache-2.0

Нашли ошибку в регистрах?

Другие регистры STM32G0

Калькуляторы и статьи