1、 概述
USART 0和USART 1串行通信接口，它們能夠分別運行于異步UART模式和同步SPI模式。兩個(gè)USART具有相同的功能，并分配了各自的引腳。
2、 UART模式
UART模式提供異步串行接口。在UART模式中，接口使用2線(xiàn)或者含有RXD、TXD、RTS和CTS的4線(xiàn)。UART模式具有以下特點(diǎn)：
a) 8位或9位有效載荷
b) 奇校驗、偶校驗或者無(wú)奇偶校驗
c) 配置起始位和停止位電平
d) 配置LSB或者M(jìn)SB首先傳送
e) 獨立收發(fā)中斷
f) 獨立收發(fā)DMA觸發(fā)
g) 奇偶校驗和幀校驗出錯狀態(tài)
UART模式提供全雙工異步傳輸，而且接收端的位同步不會(huì )干擾發(fā)送功能。發(fā)送的一個(gè)UART字節含有1個(gè)開(kāi)始位、8個(gè)數據位、1個(gè)作為可選項的第9位數據或者奇偶校驗位、1個(gè)或2個(gè)停止位。注意被發(fā)送的數據看做1個(gè)字節，雖然數據經(jīng)常包含8位或者9位。
UART操作由USART控制狀態(tài)寄存器（UxCSR）和UART控制寄存器（UxUCR）來(lái)控制的，其中x是USART編號，0或1；
當UxCSR.MODE設1時(shí)，USART選擇的是UART模式。
2.1、UART發(fā)送
當USART收發(fā)數據緩存器（UxDBUF）寫(xiě)入數據，該字節傳送到TXDx輸出引腳上，UART開(kāi)始發(fā)送。UxDBUF寄存器是雙緩存的。
當傳送開(kāi)始時(shí)UxCSR.ACTIVE位置高，當傳送結束時(shí)UxCSR.ACTIVE位置低。當傳送結束后，UxCSR.TX_BYTE位置1。當UxDBUF寄存器準備接收新的發(fā)送數據時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)中斷請求。該中斷在開(kāi)始傳送后就立即發(fā)生；因此，當字節正在發(fā)送時(shí)，新的字節能夠裝入數據緩存器。
2.2、UART接收
當UxCSR.RE位置1時(shí)，UART啟動(dòng)接收數據。然后UART搜索RXDx輸入腳的有效起始位，并設置UxCSR.ACTIVE為高位。當檢測到一個(gè)有效起始位，接收到的字節被轉移到接收寄存器。當接收完畢時(shí)，UxCSR.RX_BYTE位置1并產(chǎn)生一個(gè)接收中斷請求。與此同時(shí)，UxCSR.ACTIVE變低位。
UxDBUF寄存器里接收到的數據是有效的，當UxDBUF數據被讀取后，硬件將清除UxCSR.RX_BYTE位。
注意：當應用讀取UxDBUF時(shí)，它不會(huì )馬上清除UxCSR.RX_BYTE位，這是非常重要的。清除UxCSR.RX_BYTE位會(huì )使UART認為UART RX轉移寄存器是空的，甚至認為它可能正在等待數據（通常由于連續傳輸）。（。。。。未翻譯完）
2.3、UART硬件流控制
當UxUCR.FLOW位設1后，硬件流控制功能被啟用。當接收寄存器是空的并接收使能后，RTS輸出器設低電平。在CTS輸入腳變低電平之前，不會(huì )發(fā)生字節傳輸。
2.4、UART特征格式
如果寄存器UxUCR中的BIT9和PARITY都被設置為1，那么奇偶校驗產(chǎn)生而且檢測使能。奇偶校驗計算出來(lái)，作為第9位來(lái)傳送。在接收期間，奇偶校驗位計算出來(lái)而且與收到的第9位進(jìn)行比較。如果奇偶校驗出錯，則UxCSR.ERR位設置為1。當UxCSR讀取時(shí)，UxCSR.ERR位清0。
被傳送的停止位數量可設為1位或2位，由寄存器UxUCR.SPB來(lái)設置。接收器總是檢查1個(gè)停止位。如果接收到的第1個(gè)停止位不是期望的停止位電平，通過(guò)設置UxCSR.FE為高電平來(lái)標記出現幀錯誤。當UxCSR被讀取后，UxCSR.FE被清除。當UxUCR.SPB被設置后，接收器將檢查2位停止位。
注意，當第1個(gè)停止位被檢查為OK時(shí)，接收中斷被設置。如果第2位不是OK，將有一個(gè)設置幀出錯位（UxCSR.FE）的延遲，這個(gè)延遲取決于波特率。
（...未翻譯）
8、USART寄存器
每一個(gè)USART都有5個(gè)寄存器，如下
--UxCSR：USART 0/1 控制和狀態(tài)器
--UxUCR：USART 0/1 UART控制器
--UxGCR：USART 0/1 一般控制器
--UxDBUF：USART 0/1 收發(fā)數據緩存器
--UxBAUD：USART 0/1 波特率控制器
U0CSR/U1CSR：控制和狀態(tài)器
端口 | Bit位 | 名稱(chēng) | 初始化 | 讀/寫(xiě) | 描述 |
U0CSR\ U1CSR | 7 | MODE | 0 | R/W | USART模式選擇 0：SPI模式 1：UART模式 |
6 | RE | 0 | R/W | UART接收使能，注意在接收器全配置之前不能夠使能。 0：接收禁止 1：接收使能 | |
5 | SLAVE | 0 | R/W | SPI主從模式選擇 0：SPI主要模式 1：SPI次要模式 | |
4 | PE | 0 | R/W0 | UART幀校驗出錯狀態(tài) 0：沒(méi)有檢測到幀校驗出錯 1：接收到不正確停止位電平的字節 | |
3 | ERR | 0 | R/W0 | UART奇偶校驗出錯狀態(tài) 0：沒(méi)有檢測到奇偶校驗出錯 1：接收到奇偶校驗出錯的字節 | |
2 | RX_BYTE | 0 | R/W0 | 接收字節狀態(tài)，UART模式和SPI從模式。 當讀取U0DBUF/U1DBUF時(shí)，該位自動(dòng)被清除。 當寫(xiě)入0清除時(shí)，將丟棄U0DBUF/U1DBUF中的數據。 0：字節沒(méi)有接收到 1：收到的字節已準備好 | |
1 | TX_BYTE | 0 | R/W0 | 發(fā)送字節狀態(tài)，UART模式和SPI主模式 0：字節沒(méi)有被發(fā)送 1：寫(xiě)入數據緩存寄存器的最后字節被發(fā)送 | |
0 | ACTIVE | 0 | R | USART收發(fā)器活動(dòng)狀態(tài)。在SPI從模式中，此位等同于從選擇（slave select） 0：USART空閑 1：USART在收發(fā)模式忙 |
U0UCR/U1UCR：USART 0/1 UART控制器
端口 | Bit位 | 名稱(chēng) | 初始化 | 讀/寫(xiě) | 描述 |
U0UCR/ U1UCR | 7 | FLUSH | 0 | R0/W1 | 刷新單元。當設置的時(shí)候，該事件會(huì )立即停止當前操作，并使此單元恢復到空閑狀態(tài)。 |
6 | FLOW | 0 | R/W | UART硬件流使能。選用RTS和CTS引腳的硬件流。 0：流控制禁止 1：流控制使能 | |
5 | D9 | 0 | R/W | UART奇偶位。當PARITY使能后，D9的值決定第9位發(fā)送的值；并在接收端，如果第9接收位不匹配接收到字節的奇偶校驗位，則在ERR中報告出來(lái)。 如PARITY已使能，則本位設置如下： 0：奇數校驗 1：偶數校驗 | |
4 | BIT9 | 0 | R/W | UART 9位使能。設1使能校驗位傳輸（作為第9位）。如果PARITY使能，第9位的內容在D9中給出。 0：8位傳輸 1：9位傳輸 | |
3 | PARITY | 0 | R/W | UART奇偶校驗使能。除了設置本位用來(lái)計算校驗為，還必須使能9位模式。 0：奇偶校驗禁止 1：奇偶校驗使能 | |
2 | SPB | 0 | R/W | UART停止位個(gè)數。選擇傳送的停止位個(gè)數。 0：1個(gè)停止位 1：2個(gè)停止位 | |
1 | STOP | 1 | R/W | UART停止位電平，必須和起始位電平不同。 0：停止位低電平 1：停止位高電平 | |
0 | START | 0 | R/W | UART起始位電平。 0：起始位低電平 1：起始位高電平 |
U0GCR/U1GCR：USART 0/1 一般控制器
端口 | Bit位 | 名稱(chēng) | 初始化 | 讀/寫(xiě) | 描述 |
U0GCR/ U1GCR | 7 | CPOL | 0 | R/W | SPI時(shí)鐘極性 0：負時(shí)鐘極性 1：正時(shí)鐘極性 |
6 | CPHA | 0 | R/W | SPI時(shí)鐘相位 0：當SCK從倒置CPOL到CPOL時(shí)數據輸出到MOSI，當SCK從CPOL到倒置CPOL時(shí)數據輸入抽樣到MISO。 1：當SCK從CPOL到倒置CPOL時(shí)數據輸出到MOSI，當SCK從倒置CPOL到CPOL時(shí)數據輸入抽樣到MISO。 | |
5 | ORDER | 0 | R/W | 傳送位順序 0：LSB先傳送 1：MSB先傳送 | |
4:0 | BAUD_E[4:0] | 00000 | R/W | 波特率指數值。BAUD_E和BAUD_M決定了UART波特率和SPI的主SCK時(shí)鐘頻率。 |
U0DBUF/U1DBUF：USART 0/1 收發(fā)數據緩存器
端口 | Bit位 | 名稱(chēng) | 初始化 | 讀/寫(xiě) | 描述 |
U0DBUF/ U1DBUF | 7:0 | DATA[7:0] | 0X00 | R/W | USART接收到的和要發(fā)送的數據。 當寫(xiě)該寄存器的時(shí)候，數據寫(xiě)到內部發(fā)送數據寄存器。當讀該數據寄存器的時(shí)候，數據來(lái)自?xún)炔孔x取數據寄存器。 |
U0BAUD/U1BAUD：USART 0/1 波特率控制器
端口 | Bit位 | 名稱(chēng) | 初始化 | 讀/寫(xiě) | 描述 |
U0BAUD/ U1BAUD | 7:0 | BAUD_M[7:0] | 0X00 | R/W | 波特率小數部分的值。BAUD_E和BAUD_M決定了UART的波特率和SPI的主SCK時(shí)鐘頻率。 |
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