فیلم آموزش USART در STM32 – جلسۀ 8 آموزش STM32

فیلم آموزش USART در STM32، جلسۀ هشتم فیلم آموزش ARM STM32 مقدماتی یوبرد است. در این جلسه از فیلم آموزش STM32 به واحد یوزارت میکروکنترلرهای STM32 سری F1 می پردازیم. منظور ما از میکروکنترلرهای STM32 سری F1 یا STM32F1، میکروکنترلرهای STM32F101/2/3/5/7xx هستند. USART یکی از مهمترین پروتکل های ارتباطی در سیستم های مبتنی بر میکروکنترلر است. واحد USART در میکروکنترلرها کاربردهای بسیاری دارد. از انتقال داده بین میکروکنترلر و کامپیوتر گرفته، تا راه اندازی ماژول ها و المان های مختلف. المان ها و ماژول هایی مثل برخی سنسورها، ماژول های SIM800، ماژول های وای فای ESP8266، بعضی از ماژول های دوربین، ماژول های RFID و بسیاری از المان ها و ماژول های دیگر. این واحد در میکروکنترلرهای ARM STM32، علاوه بر عملکرد USART، ویژگی ها و عملکردهای دیگری هم دارد. در نوشتۀ «ویژگی های USART در STM32» این ویژگی ها و امکانات را معرفی کرده ایم. با توجه به این موضوع، راه اندازی USART در STM32 و کار با آن می تواند مشکل و زمان بر باشد. از این رو در این جلسه، به آموزش USART در STM32 می پردازیم و نکات و جزئیات آن را به طور کامل و دقیق بررسی و تشریح می کنیم. در فیلم آموزش USART در STM32، واحدهای USART میکروکنترلرهای STM32F1 را تشریح می کنیم. این پروتکل ارتباطی را از مباحث مقدماتی آغاز می کنیم و با نوشتن نمونه کدهایی به پایان می بریم. نوشته های مرتبط با این جلسه در وبلاگ یوبرد عبارتند از:

راه اندازی USART در AVR

بافر در USART میکروکنترلرها

نصب درایور مبدل USB به سریال CP2102

پروگرام کردن STM32 با JTAG و SWD و بوت لودر

فیلم آموزش میکروکنترلرهای AVR مقدماتی

فیلم آموزش آردوینو مقدماتی

در ادامه به مباحث مطرح شده در جلسه از آموزش میکروکنترلرهای ARM STM32 مقدماتی یوبرد می پردازیم.

تصویر 1 – آموزش ارتباط سریال در STM32، ارتباط سریال USART

سرفصل های فیلم آموزش USART در STM32

موضوعات مورد بحث آموزش پروتکل USART در STM32 سری F1 عبارتند از:

• مقدمه ای از پروتکل های ارتباطی: در این بخش از فیلم آموزش ARM STM32 به لزوم وجود پروتکل های ارتباطی و مشکلاتی که در صورت عدم وجود آنها پیش می آید و مطالب دیگری مثل ارتباط موازی و سریال و مزایا و معایب آنها و ارتباط سریال سنکرون و آسنکرون می پردازیم.
• مقدمه ای از پروتکل ارتباطی USART: مباحث این بخش از جلسۀ هشتم فیلم آموزش ARM STM32، تعریف USART، کاربردهای USART، تعداد واحدهای USART در میکروکنترلرها، پایه های پروتکل ارتباطی USART، تعریف پروتکل های Master-slaveی، تعریف ارتباط Simplex و Half-duplex و Full-duplex، فریم داده در پروتکل USART، تشریح روش تشخیص خطا با بیت Parity، بافر سخت افزاری در USART میکروکنترلرهای AVR و STM32F1 و LPC1768، مبحث Data over run و Frame error و وقفه های USART هستند.
• USART در میکروکنترلرهای STM32 سری F1: در این بخش از فیلم آموزش STM32 به تشریح پروتکل ارتباطی USART و ویژگی های آن در میکروکنترلرهای ARM STM32 سری F1 می پردازیم. مباحث دیگر این بخش، مد عملیاتی LIN، قابلیت کار کردن به صورت سنکرون و آسنکرون، قابلیت Single wire half-duplex communication، قابلیت IrDA، قابلیت فعال کردن DMA و قابلیت فعال کردن فرستنده و گیرنده به صورت جداگانه هستند.

تصویر 2 – آموزش UART در STM32، بخشی از بلوک دیاگرام واحدهای USART میکروکنترلرهای ARM STM32F1

• تشریح برخی مباحث: مباحثی مثل Baud rate، تعداد بیت های Stop، پایه های CTS و RTS و Hardware flow control، کاراکترهای Break و Idle، طول دیتا در یوزارت STM32F1، حداکثر باود ریت، Noise error، نحوۀ محاسبۀ Baud rate و مقدار خطای قابل قبول آن، مبحث Multiprocessor communication mode، مبحث Parity control و وقفه های USART را در این قسمت از فیلم آموزش USART در میکروکنترلرهای ARM STM32 توضیح می دهیم.
• تشریح رجیسترهای واحد USART میکروکنترلرهای ARM STM32 سری F1: در این بخش از فیلم آموزش ARM STM32 به آموزش رجیسترهای USART در STM32 یعنی SR و DR و BRR و CR1 و CR2 و CR3 و GTPR می پردازیم.
• تشریح نمونه کدهای USART: در این قسمت از فیلم آموزش USART در میکروکنترلرهای ARM STM32، به راه اندازی رجیستری USART در STM32 و راه اندازی USART در STM32 با HAL با استفاده از نمونه کد رجیستری USART در STM32 و نمونه کد USART در STM32 با HAL می پردازیم. (راه اندازی USART در STM32)

آنچه برای محقق شدن آن در فیلم آموزش USART در STM32 کوشیده ایم، این است که دانش پذیر پس از مشاهدۀ آن، بتواند واحد USART میکروکنترلرهای STM32 را با دانش کامل نسبت به آن، راه اندازی و استفاده کند.

پیش نمایش – برخی ویژگی ها و امکانات USART در میکروکنترلرهای ARM STM32