AT32F403AVGT7的USART4校验方式处理

一、概述

AT32F403AVGT7是由阿特梅尔（Atmel）公司生产的一款基于ARM Cortex-M4架构的32位微控制器。它广泛应用于通信、控制系统和嵌入式设备中，其具有丰富的外设和接口支持，其中USART（通用同步异步接收发送器）是最常用的通讯模块之一。USART支持多种数据传输方式，包括异步和同步传输，具有很强的灵活性。在数据传输中，为了提高通信的可靠性，通常会使用数据校验机制来检测数据传输中的错误。

本篇文章将详细介绍AT32F403AVGT7的USART4接口的校验方式，包括USART的基本工作原理、校验方式的种类、AT32F403AVGT7的USART4模块支持的校验方式、以及如何进行校验错误处理等内容。

二、USART的基本工作原理

USART（Universal Synchronous/Asynchronous Receiver Transmitter）是用于串行数据传输的一种通信协议，可以在同步和异步模式下进行数据的发送和接收。在异步模式下，数据帧通过一定的波特率进行传输，每一帧数据通常包括起始位、数据位、校验位和停止位。

在AT32F403AVGT7中，USART模块支持多种配置选项，如数据位宽度、停止位长度、波特率设置、校验位选择等。通过适当配置，可以使USART适应各种不同的通信场景。

三、校验位的作用

校验位（Parity Bit）是一种用于检测数据传输过程是否发生错误的机制。校验位的添加可以使接收端检查接收到的数据是否与发送端的数据一致，从而提高数据传输的可靠性。

校验位的设置通常有三种类型：

1. 无校验位（No Parity）：此模式下没有使用校验位，数据传输只包括数据位和起始位、停止位。

2. 偶校验（Even Parity）：在偶校验模式下，发送端在数据帧的末尾加一个校验位，使得整个数据帧中1的个数为偶数。如果数据帧中已经包含偶数个1，则校验位为0；否则，校验位为1。

3. 奇校验（Odd Parity）：在奇校验模式下，发送端会使得数据帧中1的个数为奇数。如果数据帧中已经包含奇数个1，则校验位为0；否则，校验位为1。

通过在数据传输过程中添加校验位，接收方可以通过重新计算数据帧中的1的个数，检查是否与发送方预期一致。如果不一致，则说明数据传输过程中发生了错误。

四、AT32F403AVGT7的USART4校验方式支持

AT32F403AVGT7的USART4接口支持多种校验方式，主要包括无校验、偶校验和奇校验。开发人员可以根据实际应用的需求，通过配置USART模块的相关寄存器来启用或禁用校验功能。AT32F403AVGT7的USART4校验配置较为灵活，支持以下几种校验模式：

1. 无校验（No Parity）：在此模式下，USART模块不会添加校验位，数据的传输仅依赖于数据位、起始位和停止位。此模式下，通信的可靠性较低，但由于不需要校验位，数据传输的速率较高。

2. 偶校验（Even Parity）：在此模式下，USART模块会根据数据内容自动生成偶校验位，并将其附加到数据帧的末尾。接收端接收到数据后，也会根据相同的规则进行偶校验，判断数据是否发生错误。

3. 奇校验（Odd Parity）：在此模式下，USART模块会根据数据内容生成奇校验位，并将其附加到数据帧末尾。接收端接收到数据后，会进行奇校验判断。

五、USART4的校验配置

AT32F403AVGT7的USART4模块的校验配置主要通过配置USART_CR1寄存器中的相关位来实现。以下是USART模块校验配置的主要步骤：

1. 启用USART4模块：首先，需要使能USART4模块的时钟。在AT32F403AVGT7中，通过设置相关的时钟控制寄存器来启用USART4的时钟。

2. 配置波特率：配置USART4的波特率，可以通过USART_BRR寄存器来设置。波特率的选择应该与通信双方的设置一致。

3. 配置数据位和停止位：AT32F403AVGT7的USART4支持8位和9位数据传输，停止位可以设置为1位、1.5位或2位，具体设置依赖于实际应用需求。

4. 配置校验方式：通过USART_CR1寄存器中的M（数据位选择）和PS（校验位选择）字段来设置校验方式：

• M位：控制数据位的长度，0表示8位数据，1表示9位数据。

• PS位：选择校验位的类型，0表示偶校验，1表示奇校验。

• PE位：使能或禁用校验位，1表示启用，0表示禁用。

5. 使能USART4的接收和发送功能：在配置完成后，通过设置USART_CR1寄存器中的RE（接收使能）和TE（发送使能）位来使能USART的接收和发送功能。

六、校验错误处理

在USART数据传输过程中，校验错误是一种常见的错误类型。校验错误发生时，接收端会检测到接收到的数据不符合预定的校验规则。AT32F403AVGT7提供了相关的错误标志来检测和处理校验错误。

在AT32F403AVGT7的USART4模块中，校验错误通过USART_SR寄存器中的PE标志位来指示。当校验错误发生时，PE标志位会被置为1，表示数据传输过程中发生了校验错误。开发人员可以通过检查该标志位来及时处理错误。

在发生校验错误时，常见的处理方法包括：

• 丢弃错误数据：接收端可以选择丢弃包含校验错误的数据帧，以避免错误数据的进一步处理。

• 重新请求数据：接收端可以请求发送端重新发送数据，以确保数据的正确性。

• 触发中断：可以配置USART模块在校验错误发生时触发中断，进入中断服务程序进行错误处理。

七、实际应用中的校验方式选择

在实际应用中，是否启用校验位以及选择哪种校验方式，通常取决于通信的可靠性要求和性能需求。以下是几种常见的场景和推荐的校验方式：

1. 高可靠性要求的通信：如果数据的可靠性非常重要，建议使用奇校验或偶校验模式。这样即使在传输过程中发生了单个比特的错误，接收端也能及时检测到并采取措施。

2. 低功耗或高速通信：如果通信的速率较高，且对数据错误的容忍度较高，可以选择不使用校验位。在这种情况下，数据传输的效率会更高，但错误检测能力较弱。

3. 系统要求最低的开销：在一些嵌入式系统中，为了减少硬件资源的占用和处理开销，可能会选择不使用校验位。此时，系统依赖其他手段（如CRC校验）来保证数据的正确性。

八、总结

AT32F403AVGT7的USART4接口提供了多种校验方式，包括无校验、偶校验和奇校验。开发人员可以根据具体的应用需求，选择合适的校验方式来提高数据传输的可靠性。USART模块的灵活配置使得它能够适应各种不同的通信场景，而通过有效的校验错误处理，可以确保通信过程中数据的准确性。