【技术】武汉芯源CW32单片机UART基本数据收发功能介绍
通用异步收发器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter：UART），是一种通用串行数据总线，常用于系统内各子模块间的数据交换。
以武汉芯源推出的CW32系列单片机的CW32L083为例，CW32L083内部集成6个通用异步收发器（UART），支持异步全双工、同步半双工和单线半双工模式，支持硬件数据流控和多机通信；可编程数据帧结构，可以通过小数波特率发生器提供宽范围的波特率选择。UART控制器工作在双时钟域下，允许在深度休眠模式下进行数据的接收，接收完成中断可以唤醒MCU回到运行模式。
一、主要功能
支持双时钟域驱动：配置时钟PCLK；传输时钟UCLK。
可编程数据帧结构：数据字长：8、9位，LSB在前；校验位：无校验、奇校验、偶校验；停止位长度：1、1.5、2位 。
16位整数、4位小数波特率发生器 。
支持异步全双工、同步半双工、单线半双工 。
支持硬件流控RTS、CTS。
支持直接内存访问（DMA）。
支持多机通信，自动地址识别 。
6个带中断标志的中断源。
错误检测：奇偶校验错误、帧结构错误 。
低功耗模式下收发数据，中断唤醒MCU。
1.功能框图
UART控制器挂载到APB总线上，配置时钟域PCLK，固定为APB总线时钟PCLK，用于寄存器配置逻辑工作；传输时钟域UCLK，用于数据收发逻辑工作，其来源可选择PCLK时钟、外部低速时钟（LSE）以及内部低速时钟（LSI）。双时钟域的设计更便于波特率的设置，支持从深度休眠模式下唤醒控制器。
2.UART中断
UART控制器支持6个中断源，当UART中断触发事件发生时，中断标志位会被硬件置位，如果设置了对应的中断使能控制位，将产生中断请求。CW32L083的一个UART模块使用一个系统UART中断，UART中断是否产生中断跳转由嵌套向量中断控制器（NVIC）的中断使能设置寄存器NVIC_ISER的相应位控制。系统UART中断示意图如下图所示：
在用户UART中断服务程序中，应查询相关UART中断标志位，以进行相应的处理，在退出中断服务程序之前， 要清除该中断标志位，避免重复进入中断程序。各UART中断源的标志位、中断使能位、中断标志清除位或清除方法，如下表所示：
3.CH340介绍
CH340是一个USB总线的转接芯片，实现USB协议和UART协议的自动转换。
RTS#：MODEM联络输出信号，请求发送
UD+：直接连接USB总线的D+数据线
UD-：直接连接USB总线的D-数据线
V3：在3.3V电源电压时链接VCC输入外部电源，在5V电源电压时外接容量为100nF的退耦电容。
VCC：正电源输入端，需要接100nF电源退耦电容
TXD：串行电路输出
RXD：串行数据输入，内置可控上拉和下拉电阻
CH340内置了独立的收发缓冲区，支持单工、半双工或者全双工异步串行通讯。串行数据包括1个低电平起始位、5、6、7或8个数据位、1个或2个高电平停止位，支持奇校验/偶校验/标志校验/空白校验。CH340支持常用通讯波特率：50、75、100、110、134.5、150、300、600、900、1200、1800、2400、3600、4800、9600、14400、19200、28800、33600、38400、56000、57600、76800、115200、128000、153600、230400、460800、921600、1500000、2000000等。串口发送信号的波特率误差小于0.3%，串口接收信号的允许波特率误差不小于2%。
二、实例演示
本实例采用CW32L083V8T6的StartKit单板，MCU的串口引脚（PA08/ PA09）和CH340对接，CH340通过USB接口和PC机对接，实现PC机软件和MCU通过UART双向通信功能。
单板启动后，处于等待数据接收状态，当有数据接收到后，产生UART接收中断，在中断中读取接收到的数据，然后将数据通过UART再发送回来，并清除中断标志位，然后等待接收下一个数据。
1.配置RCC系统时钟
2.GPIO配置
3.UART配置
4.配置NVIC
5.中断函数处理UART2/UART5
6.定义常量define
7.UART中断方式接收数据
8、测试结果如下：当MCU收到上位机发送的数据后，再回传到上位机，UART功能正常
关于武汉芯源半导体
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在MCU领域目前已推出通用高性能CW32F003/CW32F030系列、无线射频CW32R030/W031系列以及安全低功耗CW32L083/CW32L031/CW32L052系列产品，广泛应用于消费电子、智能家居、物联网、工业控制、医疗电子以及汽车电子行业，未来将能够满足更多的市场需求。
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