简介：这份资源面向STM32嵌入式开发初学者与需要实现可靠串口通信的工程师，聚焦STM32F103C8T6的USART2带奇偶校验配置。内容围绕时钟使能、GPIO复用映射、USART控制寄存器中PCE与PS位设置、中断与DMA可选方案以及串口启动流程展开，帮助读者理解奇偶校验在数据链路层的实际作用，并可直接移植到传感器、调试工具等外设通信场景。压缩包共78个文件，约308KB，以34个h头文件与33个c源文件为主体，涵盖标准外设库、CORE内核文件、SYSTEM与HARDWARE驱动模块、USER用户代码及Keil工程与hex目标文件，结构完整便于对照编译。目前已有2445人学习下载。通过该工程，读者可掌握串口2奇偶校验的寄存器级配置方法，获得可直接烧录验证的完整代码框架，并借助README与工程配置快速复现实验，为后续多串口通信与协议解析打下基础。
1. 串口通信里那个被忽略的校验位：STM32F103 串口2奇偶校验到底怎么配
很多人调 STM32 串口，USART1 收发正常就以为大功告成，等到把传感器或工控设备接到 USART2 上，突然发现收到的数据偶尔错一个字节，或者干脆整帧乱掉。回头翻手册才发现，对方设备用的是 9 位数据加奇偶校验，而自己初始化时只写了 8 位无校验。STM32F103 的 USART2 挂在 APB1 总线上，和 USART1 的时钟来源不同，配置奇偶校验时涉及数据位长度、校验位使能、停止位组合这几个寄存器字段的联动，稍不留神就会掉进“校验位占了数据位”的坑里。这份资源围绕 USART2 的奇偶校验配置展开，从寄存器层面讲清 PCE、PS、M 这几个位的配合关系，再落到标准库和 HAL 库两套代码上，适合正在做多串口通信、需要和 Modbus 或带校验的工业设备对接的嵌入式开发者。
2. 奇偶校验的寄存器逻辑：为什么 9 位数据位是个绕不开的坎
2.1 校验位不是“额外加一位”，而是从数据位里借
STM32F103 的 USART 模块里，数据位长度由 USART_CR1 寄存器的 M 位控制。M=0 时数据位是 8 位，M=1 时是 9 位。奇偶校验使能位 PCE 在 USART_CR1 的 bit10，校验选择位 PS 在 bit9，PS=0 选偶校验，PS=1 选奇校验。
关键点在于：当 PCE=1 时，校验位会占用数据帧里的最高位。也就是说，如果你设了 M=0（8 位数据）又开了 PCE，实际有效数据只有 7 位，第 8 位被校验位吃掉了。很多人在这一步翻车，写进去的数据明明是对的，读出来却少了最高位，就是因为没意识到校验位是从数据位里“借”的。
所以正确做法是：需要 8 位数据加奇偶校验时，M 必须设成 1，也就是 9 位数据位。这样 9 位里低 8 位是有效数据，最高位是校验位。接收端同样按 9 位读，取低 8 位就是真实数据。
常见做法是在初始化结构体里把 WordLength 设成 UART_WORDLENGTH_9B，Parity 设成 UART_PARITY_EVEN 或 UART_PARITY_ODD。标准库那边对应的是 USART_WordLength_9b 和 USART_Parity_Even / USART_Parity_Odd。
2.2 USART2 的时钟使能和引脚复用别搞混
USART2 的时钟来自 APB1，使能函数是 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE)。USART1 用的是 APB2，这是两个不同的总线，写错了一边收不到数据一边还查不出原因。
引脚方面，USART2 默认映射在 PA2（TX）和 PA3（RX）。如果要用重映射，得先开 AFIO 时钟，再调 GPIO_PinRemapConfig。我一般会在初始化最开始就把 GPIO 和 USART 的时钟都打开，避免后面调试时因为时钟没开导致寄存器写不进去。
下面是一段标准库的 USART2 初始化代码，带偶校验：
void USART2_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; USART_InitTypeDef USART_InitStructure; // 使能 GPIOA 和 USART2 时钟，注意 USART2 在 APB1 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE); // PA2 复用推挽输出，作为 TX GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // PA3 浮空输入，作为 RX GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 串口参数：9600，9 位数据，偶校验，1 位停止位 USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_9b; USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_Even; USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; USART_Init(USART2, &USART_InitStructure); USART_Cmd(USART2, ENABLE); }这段代码里 USART_WordLength_9b 和 USART_Parity_Even 是绑定的，不能拆开用。波特率 9600 只是示例，实际要跟对端设备一致。停止位一般用 1 位，如果对方是 2 位停止位，这里也要改。
2.3 发送和接收时的数据宽度处理
初始化成 9 位之后，发送函数要传 9 位数据。标准库的 USART_SendData 第二个参数是 uint16_t，低 9 位有效。如果你只传 8 位数据，最高位是 0，校验位由硬件自动算，这没问题。但接收时 USART_ReceiveData 返回的也是 9 位，你得手动取低 8 位：
uint8_t ch; if (USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_RXNE) != RESET) { // 取低 8 位，丢弃校验位 ch = (uint8_t)(USART_ReceiveData(USART2) & 0x00FF); }这里有个细节：如果你不取低 8 位，直接把返回值当 8 位用，编译器会隐式截断，结果可能碰巧对，但代码可读性差，换个人维护容易懵。我习惯显式写 & 0x00FF，一眼就能看出是在丢校验位。
3. HAL 库下的 USART2 奇偶校验配置：CubeMX 生成之后还要改什么
3.1 CubeMX 里选 9 位和校验位，生成的代码长什么样
用 CubeMX 配 USART2 时，Parameter Settings 里 Word Length 选 9 Bits，Parity 选 Even 或 Odd。生成之后 MX_USART2_UART_Init 函数里会看到 huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_9B; 和 huart2.Init.Parity = UART_PARITY_EVEN;。
但 CubeMX 生成的代码有个地方要注意：它默认把 huart2.Init.Parity 和 huart2.Init.WordLength 分开写，如果你手动改代码时只改了 Parity 没改 WordLength，编译能过，运行起来数据就错。我一般会在初始化之后加一句断言或者打印，确认这两个值匹配。
HAL 库的收发函数和标准库不同，发送用 HAL_UART_Transmit，接收用 HAL_UART_Receive，数据指针是 uint8_t*。但底层寄存器还是 9 位的，HAL 库帮你做了截断。发送时你传 8 位缓冲区，HAL 会把每个字节放到低 8 位，校验位硬件算。接收时 HAL 把 9 位数据的低 8 位存进缓冲区，校验位丢掉。
// HAL 库发送，pData 是 uint8_t 缓冲区 HAL_UART_Transmit(&huart2, pData, len, 1000); // HAL 库接收，同样用 uint8_t 缓冲区 HAL_UART_Receive(&huart2, pData, len, 1000);这里有个坑：HAL_UART_Receive 是阻塞式的，超时参数单位是毫秒。如果你在中断里调用它，超时设太长会卡住整个中断。我一般用 HAL_UART_Receive_IT 或者直接操作寄存器，避免在中断上下文里用阻塞收发。
3.2 中断接收时校验错误标志怎么处理
开了奇偶校验之后，接收端如果校验失败，硬件会置位 USART_SR 的 PE 位（Parity Error）。标准库用 USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_PE) 查，HAL 库在中断回调里通过 huart2.ErrorCode 判断。
很多人不处理 PE 标志，结果校验错的那一帧数据被当成正常数据读走，后面解析全乱。正确做法是在接收中断里先查 PE，如果置位了，读一次 USART_ReceiveData 把脏数据清掉，然后直接返回，不往缓冲区里存。
void USART2_IRQHandler(void) { if (USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET) { // 先查校验错误 if (USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_PE) != RESET) { // 读一次清标志，丢弃这帧 (void)USART_ReceiveData(USART2); return; } uint8_t ch = (uint8_t)(USART_ReceiveData(USART2) & 0x00FF); // 存进环形缓冲区 RingBuffer_Put(&rxBuf, ch); } }这段代码里先查 PE 再读数据，顺序不能反。如果先读数据再查 PE，标志可能已经被清了，查不到。另外 PE 标志的清除方式是“先读 SR 再读 DR”，标准库的 USART_GetFlagStatus 和 USART_ReceiveData 组合起来正好满足这个时序。
3.3 波特率误差对校验的影响
奇偶校验只能检错不能纠错，如果波特率误差太大，采样点偏移，收到的数据位本身就错了，校验位再对也白搭。STM32F103 在 9600 波特率下误差很小，但跑到 115200 以上时，如果 APB1 时钟不是标准值（比如 36MHz 而不是 36.864MHz），误差可能超过 2%，这时候校验失败率会明显上升。
我一般会在初始化之后用示波器或者逻辑分析仪抓一下 TX 波形，量一个位宽，算实际波特率。没有仪器的话，可以发一个已知字节，用另一块板子收，看误码率。如果误码率高，先降波特率试，确认是时钟问题还是校验配置问题。
4. 避坑与排查：USART2 奇偶校验最常见的五个翻车现场
4.1 现象：数据最高位总是 0，低 7 位正常
原因：WordLength 设成了 8 位，Parity 开了。校验位占了第 8 位，有效数据只剩 7 位，最高位被硬件当校验位处理了。
解决：把 WordLength 改成 9 位。标准库用 USART_WordLength_9b，HAL 用 UART_WORDLENGTH_9B。改完重新编译烧录，用逻辑分析仪看波形，数据位应该是 9 个。
4.2 现象：能发不能收，或者能收不能发
原因：GPIO 模式配错。TX 要配成复用推挽输出，RX 要配成浮空输入或上拉输入。有人把 TX 配成普通推挽输出，结果波形出不来；有人把 RX 配成推挽输出，直接把对端 TX 拉死。
解决：检查 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode。TX 用 GPIO_Mode_AF_PP，RX 用 GPIO_Mode_IN_FLOATING。如果是 HAL 库，CubeMX 一般会配好，但手动改代码时容易漏。
4.3 现象：校验错误标志 PE 一直置位，读不到正确数据
原因：对端设备的校验方式和你配的不一致。你配偶校验，对方是奇校验，或者对方根本没开校验。还有一种可能是停止位不匹配，对方 2 位停止位，你配 1 位，帧边界对不上。
解决：拿示波器抓一帧完整波形，数一下数据位和校验位。或者用串口调试助手，把校验方式逐个试。确认一致后，PE 标志应该只在真正出错时置位。
4.4 现象：中断里读数据，偶尔丢帧
原因：中断服务函数里处理时间太长，或者没清中断标志。USART2 的中断标志清除方式和 USART1 一样，读 SR 再读 DR 自动清 RXNE。但如果你在中断里调用了 HAL_UART_Receive 这种阻塞函数，会把中断卡住。
解决：中断里只做最少的操作——读数据、存缓冲区、清标志。解析和业务逻辑放到主循环。如果用了 HAL 库，用 HAL_UART_Receive_IT 注册回调，在回调里存数据。
4.5 现象：换到 USART1 正常，USART2 就是不行
原因：时钟总线搞混了。USART1 在 APB2，USART2 在 APB1。有人复制 USART1 的代码改端口号，忘了把 RCC_APB2PeriphClockCmd 改成 RCC_APB1PeriphClockCmd，结果 USART2 根本没时钟，寄存器写不进去。
解决：检查时钟使能函数。USART2 用 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE)。另外注意 APB1 的最高频率是 36MHz，如果你系统时钟超了，USART2 的波特率会算错。
5. 用示波器验证校验位：一个可以复用的排查习惯
校验位这东西，代码里配没配对，光看寄存器值有时候不放心。我习惯在第一次调通之后，用逻辑分析仪抓一帧完整波形，手动数一下位。具体做法是：让 USART2 发一个已知字节，比如 0x55（二进制 01010101），偶校验时校验位应该是 0（因为 1 的个数是 4，偶数）。抓到的波形应该是：起始位 0，然后 8 位数据 01010101，然后校验位 0，然后停止位 1。
如果校验位不对，比如发 0x55 抓出来校验位是 1，那说明 PS 位配反了，偶校验配成了奇校验。这时候改 USART_Parity_Odd 或者 UART_PARITY_ODD 就行。
下面这个表格是我常用的几个测试字节和对应的偶校验位，抓波形时可以直接对照：
| 发送字节 | 二进制 | 1 的个数 | 偶校验位 | 奇校验位 |
|---|---|---|---|---|
| 0x00 | 00000000 | 0 | 0 | 1 |
| 0x55 | 01010101 | 4 | 0 | 1 |
| 0xAA | 10101010 | 4 | 0 | 1 |
| 0xFF | 11111111 | 8 | 0 | 1 |
| 0x01 | 00000001 | 1 | 1 | 0 |
| 0x03 | 00000011 | 2 | 0 | 1 |
抓波形的时候，触发条件设成下降沿（起始位），时基调到能看清一个位宽。9600 波特率下，一个位宽约 104 微秒，时基设 50 微秒每格比较合适。115200 波特率下，一个位宽约 8.68 微秒，时基要设到 2 微秒每格。
还有一点：如果你用的是 USB 转串口模块接 USART2，模块本身可能不支持 9 位数据。很多 CH340 和 CP2102 的默认配置是 8 位无校验，你发 9 位数据过去，它可能把校验位当停止位处理，导致接收端看到的数据错位。这种情况我一般直接用另一块 STM32 板子对收，绕过 USB 转串口芯片。
从那以后我每次配 USART2 奇偶校验，都会先抓一帧波形确认校验位，再跑数据。这个习惯帮我省了不少来回改代码的时间。希望帮到你。
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