USART框图
图10-1
这里简单介绍下USART框图。
TX为发送数据的输出引脚，RX为接收数据的输入引脚，SCLK为发送器时钟输出引脚（同步模式下会用到）。其中SCLK来源于APB1总线时钟（36MHz）和APB2总线时钟（72MHz）。
这里涉及到USART数据寄存器（USART_DR）。如图10-2。
图10-2
数据的发送和接收
从图10-2的寄存器描述我们知道，USART_DR实际上包含了一个发送用的TDR寄存器，一个接收用的RDR寄存器。发送时，把TDR内容转移到发送移位寄存器，由发送移位寄存器一位一位发出；接收时，把收到的每一位保存到接收移位寄存器然后再转移到RDR。
USART有专门的发送器和接收器，在使用USART前需要先使能USART，将USART_CR1寄存器的UE位置1即可。而发送或接收的数据字长可选8位或9位，由USART_CR1的M位控制。
要启动数据发送，需要先使能USART_CR1的TE位，则发送移位寄存器的数据会在TX引脚输出，从低位开始发送，如果是同步模式，则SCLK也会输出时钟信号。在异步模式中，一个字符帧包含三部分：起始位+数据帧+停止位。中间部分的数据帧则是我们要发送的8位或9位数据。当使能TE位后，发送器开始会先发送一个空闲帧，然后往USART_DR写入要发送的数据。发送完成后，等待状态寄存器（USART_SR）的TC位置1后，则代表数据传输完成，同时如果USART_CR1的TCIE位置1，将产生中断。
同理，在接收时，需要置位USART_CR1的RE位，使能接收。接收完成后，会把USART_SR的RXNE位置1，同时如果USART_CR1的RXNEIE位置1，可以产生中断。
USART_DR、USART_SR和USART_CR1~3需要结合使用，相关寄存器描述可自行查阅参考手册。
波特率相关
USART中，波特率和比特率的值相等，所以一般不区分这两个概念。波特率越大，传输速率越快。USART的发送器和接收器使用相同的波特率，公式如下：
boud =
其中boud为波特率的值，f为USART时钟频率，USARTDIV是USART分频器除法因子，如图10-3的寄存器描述。
图10-3
由描述可知，DIV_Mantissa为USARTDIV的整数部分，DIV_Fraction为USARTDIV的小数部分。那么，
USARTDIV = DIV_Mantissa + DIV_Fraction / 16
波特率的常用值有2400、9600、19200、115200。
例如，挂载在APB2总线的USART1，其有72MHz的时钟频率，即f=72MHz，假设我们需要115200的波特率，则由上面的公式可得：
115200 = 72000000 / (16*USARTDIV)
我们能得到USARTDIV=39.0625，那么
DIV_Mantissa=39=0x17，
DIV_Fraction=0.625*16=1=0x01
这时我们应该设置USART_BRR的值为0x171。
校验控制
USART还支持奇偶校验。当使用校验位时，数据帧长度为8位数据帧加上1位校验位，共9位，此时USART_CR1的M位需要置1。将USART_CR1的PCE位置1可以使能校验控制。奇偶校验由硬件自动完成，在发送数据时会自动添加校验位，接收数据时会自动验证校验位。接收数据验证校验位时如果校验失败，USART_SR的PE位将会置1，同时如果USART_CR1的PEIE位置1，便能产生奇偶校验中断。
使能校验控制后，每个字符帧组成将变为：起始位+数据帧+校验位+停止位。