STM32 MCU 串口多处理器通信详解.docx
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2021-11-22
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STM32 MCU 串口多处理器通信详解
1.原理分析
1. 串口通信原理
STM32 的 USART 全称为通用同步异步收发器，能够灵活实现同步、异步、半双工、全双工
的数据交换。由于通信时数据按照 bit 的方式在一根数据线上传输，所以也被称为串行接口，
简称串口。
关于 STM32 的通信特点与原理介绍，网上优秀博主的介绍不计其数，有兴趣深入了解可点
击此链接网址：STM32
串口通信原理介绍
。本文主要介绍多处理器通信的原理与实现流
程。
2. 多处理器通信(以下简称多机通信)
USART 进行多处理器通信（多个 USART 连接在一个网络中），其中一个 USART 可以是主
USART，其 TX 输出与其它 USART 的 RX 输入相连接。其它 USART 为 从 USART，其各自的
TX 输出在逻辑上通过与运算连在一起，并与主 USART 的 RX 输入相连接。
关于多设备（从机）挂载在同一条总线的通信方式十分常见，MCU 常见的有 CAN 总线、
I2C 总线、SPI 总线、串行总线，串口多处理器通信类似于这类总线。
使用总线挂载多设备是为了节约外设资源、简化硬件电路设计，方便管理多设备通信，切
记匆与总线多设备可以同时通信混淆。总线某时刻只有一组设备在通信，其他设备要等待
总线空闲时才可申请发起通信。
总线通信可有或可无主从机之分，这里只介绍主从机的概念：
划分主从机主要确定一个中心站，方便通过中心站接收从机的状态、数据进行处理、给从
机发送控制命令。如此，从机必须要有一个 ID 或者类节点地址去区分它们，以便主机通过
这个唯一的 ID 区分是哪个从机、从机通过 ID 确认主机在给谁发信号。
总线从机的节点地址一般通过 DIP 开关、从机主动设置或者动态分配方式，本串口多机通
信则是通过从机主动设置节点地址。
理论上，串口多机通信的所有从设备都可以收到主机串口发出的所有数据，相当于每个
MCU 都被迫接收、处理主机数据。无疑，这增加了未被寻址的从设备 USART 服务开销。而
理想的主从设备通信时，肯定是主机每次只与被寻址的从设备通信，其他未寻址的从设备
当个旁观者（那凉快那待，不是！）。所以引出了串口多机通信的静音模式。
静音模式与停止模式是两个不同的概念：静音模式针对通信过程而言，不是为了降低功耗
只为了做到一对一通信和减少第三者的函数服务开销。 停止模式是针对 MCU 的低功耗而
言，在停止模式外设禁止运行。
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