UART寄存器分类介绍
一、UART 寄存器的核心分类
通用 UART 模块的寄存器通常分为控制类、状态类、数据类、配置类4 大类，不同 MCU 的寄存器名称可能不同，但功能一致。
二、通用 UART 寄存器详解
1. 数据寄存器（Data Register）
- 功能：存储待发送 / 刚接收的数据，通常是 “收发共用” 的寄存器（写操作 = 发送数据，读操作 = 接收数据）。
- 特点：
- 8 位寄存器，存储 1 字节数据；
- 发送时：CPU 写入该寄存器→数据自动移入发送移位寄存器；
- 接收时：数据从移位寄存器移入该寄存器→CPU 读取。
2. 控制寄存器（Control Register）
用于控制 UART 的基本功能（发送 / 接收使能、中断使能等），通常分为控制寄存器 A、B（或拆分多个寄存器）。
| 子寄存器 | 核心位功能 |
|---|---|
| 控制寄存器 A | - 发送使能位（TXEN）：开启 UART 发送功能- 接收使能位（RXEN）：开启 UART 接收功能- 中断使能位（TXIE/RXIE）：开启发送 / 接收中断 |
| 控制寄存器 B | - 波特率倍速位（U2X）：波特率加倍（如 AVR 的U2X）- 多机通信使能位（MCE）：开启多机模式 |
3. 状态寄存器（Status Register）
用于反馈 UART 的运行状态（发送 / 接收完成、错误等），是软件判断通信状态的核心依据。
| 核心状态位 | 功能 |
|---|---|
| 发送数据寄存器空（TXEMPTY/TXE） | 1 = 发送数据寄存器（DR）已空，可写入下一个字节 |
| 发送完成（TXCOMPLETE/TC） | 1 = 发送移位寄存器已空（数据完全发送） |
| 接收数据就绪（RXREADY/RXNE） | 1 = 接收数据寄存器（DR）有新数据，可读取 |
| 错误标志位 | - 奇偶校验错误（PE）- 帧错误（FE）：数据帧格式错误- 溢出错误（OE）：接收数据未及时读取导致覆盖 |
4. 波特率配置寄存器（Baud Rate Register）
用于配置 UART 的通信波特率（如 9600、115200），通常是分频寄存器（通过系统时钟分频得到目标波特率）。
- 常见名称：
- 计算逻辑：波特率分频值 = 系统时钟 / (波特率 × 分频系数)（分频系数通常为 16，倍速模式下为 8）。
5. 模式配置寄存器（Mode Register）
用于配置 UART 的通信参数（数据位、校验位、停止位）。
| 配置项 | 功能 |
|---|---|
| 数据位 | 配置数据位长度（5~8 位） |
| 校验位 | 配置奇偶校验（无校验、奇校验、偶校验） |
| 停止位 | 配置停止位长度（1 位、2 位） |
三、通用 UART 寄存器的操作流程
- 初始化流程：配置波特率寄存器→配置模式寄存器（数据位 / 校验位 / 停止位）→配置控制寄存器（使能发送 / 接收）；
- 发送流程：等待 “TXEMPTY” 状态位→写入数据寄存器→等待 “TXCOMPLETE”（可选，确保数据发完）；
- 接收流程：等待 “RXREADY” 状态位→读取数据寄存器→清除接收标志位。