STM32串口通信詳解

一.數(shù)據(jù)通信方式

1.串行與并行通信

按數(shù)據(jù)傳送的方式，通訊可分為串行通訊與并行通訊。

串行通訊：是指設(shè)備之間通過一根數(shù)據(jù)信號(hào)線，地線以及控制信號(hào)線，按數(shù)據(jù)位形式一位一位地傳輸數(shù)據(jù)的通訊方式，同一時(shí)刻只能傳輸一位(bit)數(shù)據(jù)。

并行通訊：是指使用 8、16、32 及 64 根或更多的數(shù)據(jù)線(有多少信號(hào)為就需要多少信號(hào)位)進(jìn)行傳輸?shù)耐ㄓ嵎绞?，可以同一時(shí)刻傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)位的數(shù)據(jù)。

串行通訊與并行通訊的特性對(duì)比：

并行可以同時(shí)發(fā)送多位數(shù)據(jù)所以速度比串行的速度要快很多，但并行要的數(shù)據(jù)線也更多相對(duì)成本會(huì)更高，而且并行傳輸對(duì)同步要求較高，且隨著通訊速率的提高，信號(hào)干擾的問題會(huì)顯著影響通訊性能。

2.全雙工、半雙工及單工通訊

單工通信：信息只能單方向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞剑粋€(gè)固定為發(fā)送設(shè)備，另一個(gè)固定為接收設(shè)備，發(fā)送端只能發(fā)送信息不能接收信息，接收端只能接收信息不能發(fā)送信息，只需一根信號(hào)線

半雙工通信：可以實(shí)現(xiàn)雙向的通信，但不能在兩個(gè)方向上同時(shí)進(jìn)行，必須輪流交替進(jìn)行，其實(shí)也可以理解成一種可以切換方向的單工通信，同一時(shí)刻必須只能一個(gè)方向傳輸，只需一根數(shù)據(jù)線

全雙工通信：在同一時(shí)刻，兩個(gè)設(shè)備之間可以同時(shí)收發(fā)數(shù)據(jù)，全雙工方式無需進(jìn)行方向的切換，這種方式要求通訊雙方均有發(fā)送器和接收器，同時(shí)，需要2根數(shù)據(jù)線。

常見串口通信接口：

3.同步通訊與異步通訊

同步通訊：收發(fā)設(shè)備雙方會(huì)使用一根信號(hào)線表示時(shí)鐘信號(hào)，在時(shí)鐘信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下雙方進(jìn)行協(xié)調(diào)，同步數(shù)據(jù)，通訊中通常雙方會(huì)統(tǒng)一規(guī)定在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿或下降沿對(duì)數(shù)據(jù)線進(jìn)行采樣，對(duì)應(yīng)時(shí)鐘極性與時(shí)鐘相位。

SPI 的同步通信：

異步通訊：不需要時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，它們直接在數(shù)據(jù)信號(hào)中穿插一些同步用的信號(hào)位，或者把主體數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，以數(shù)據(jù)幀（串口：起始位 數(shù)據(jù) 校驗(yàn)位(可以沒有) 停止位）的格式傳輸數(shù)據(jù)，某些通訊中還需要雙方約定數(shù)據(jù)的傳輸速率（波特率），以便更好地同步。

二.串口通訊協(xié)議

通訊協(xié)議：分為物理層和協(xié)議層。物理層規(guī)定通訊系統(tǒng)中具有機(jī)械、電子功能部分的特性，確保原始數(shù)據(jù)在物理媒體的傳輸（通俗一點(diǎn)就是硬件部分）。協(xié)議層主要規(guī)定通訊邏輯，統(tǒng)一收發(fā)雙方的數(shù)據(jù)打包、解包標(biāo)準(zhǔn)（軟件）。

STM32串口簡(jiǎn)介

USART-通用同步異步收發(fā)器(Universal Synchronous Asynchronous Receiver and Transmitter)是一個(gè)串行通信設(shè)備，可以靈活地與外部設(shè)備進(jìn)行全雙工數(shù)據(jù)交換。有別于 USART 還有一個(gè)UART(Universal Asynchronous Receiver and Transmitter)，它是在 USART 基礎(chǔ)上裁剪掉了同步通信功能（時(shí)鐘同步），只有異步通信。簡(jiǎn)單區(qū)分同步和異步就是看通信時(shí)需不需要對(duì)外提供時(shí)鐘輸出，我們平時(shí)用的串口通信基本都是 UART。

串行通信一般是以幀格式傳輸數(shù)據(jù)，即是一幀一幀的傳輸，每幀包含有起始信號(hào)、數(shù)據(jù)信息、校驗(yàn)信息(由我們自己設(shè)置)、停止信號(hào)。

1.物理層

1)RS232標(biāo)準(zhǔn)

很多單片機(jī)內(nèi)部例如我們所用的STM32，以及一些傳感器一般都是TTL電平。

RS232是一種串行數(shù)據(jù)傳輸形式，稱其為串行連接，最經(jīng)典的標(biāo)志就是 9 針孔的 DB9 電纜RS232電壓表示邏輯 1 ，0的范圍大極大的增強(qiáng)了容錯(cuò)率，主要用于工業(yè)設(shè)備直接通信。

由上圖可知，TLL與RS-232標(biāo)準(zhǔn)邏輯相反，而且電平也大不相同，若單片機(jī)與單片機(jī)或其他設(shè)備TLL設(shè)備通信采用RS-232通信（DB9）,肯定先要進(jìn)行電平的轉(zhuǎn)化TLL->RS232 RS232->TTL

兩個(gè)通訊設(shè)備的“DB9 接口”之間通過串口信號(hào)線建立起連接，串口信號(hào)線中使用“RS-232 標(biāo)準(zhǔn)”傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。由于 RS-232 電平標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)不能直接被控制器直接識(shí)別，所以這些信號(hào)會(huì)經(jīng)過一個(gè)“電平轉(zhuǎn)換芯片”轉(zhuǎn)換成控制器能識(shí)別的“TTL 標(biāo)準(zhǔn)”的電平信號(hào)，才能實(shí)現(xiàn)通訊。

BD9串口線：

2)USB轉(zhuǎn)串口(重點(diǎn))

至于為什么是重點(diǎn)因?yàn)檫@是我實(shí)驗(yàn)用的方式重點(diǎn)介紹：

USB轉(zhuǎn)串口：主要用于設(shè)備(STM32)與電腦通信

電平轉(zhuǎn)換芯片一般有CH340、PL2303、CP2102、FT232

使用的時(shí)候電腦要按照電平轉(zhuǎn)換芯片的驅(qū)動(dòng)(虛擬出一個(gè)串口)我這里裝的是CH340

原理圖：一定要搞懂下面這張圖

這里是拿的野火的原理圖，因?yàn)槲矣X得原子的圖畫的不好，不過原理是一致的。

3原生的串口到串口

原生的串口通信主要是控制器跟串口的設(shè)備或者傳感器通信他們但是TLL電平，不需要經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換芯片來轉(zhuǎn)換電平，直接就用TTL電平通信，GPS模塊、GSM模塊、串口轉(zhuǎn)WIFI模塊、HC04藍(lán)牙模塊

2.協(xié)議層

串口通訊的協(xié)議層中，規(guī)定了數(shù)據(jù)包的內(nèi)容，它由啟始位、主體數(shù)據(jù)、校驗(yàn)位以及停止位組成，通訊雙方的數(shù)據(jù)包格式要約定一致（一樣的起始位 數(shù)據(jù) 校驗(yàn)位 停止位）才能正常收發(fā)數(shù)據(jù)

1）通訊的起始和停止信號(hào)

串口通訊的一個(gè)數(shù)據(jù)包從起始信號(hào)開始，直到停止信號(hào)結(jié)束。數(shù)據(jù)包的起始信號(hào)由一個(gè)邏輯 0 的數(shù)據(jù)位表示，而數(shù)據(jù)包的停止信號(hào)可由 0.5、1、1.5 或 2 個(gè)邏輯 1 的數(shù)據(jù)位表示

1個(gè)停止位：停止位位數(shù)的默認(rèn)值。

2個(gè)停止位：可用于常規(guī)USART模式、單線模式以及調(diào)制解調(diào)器模式。

0.5個(gè)停止位：在智能卡模式下接收數(shù)據(jù)時(shí)使用。

1.5個(gè)停止位：在智能卡模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)使用。

2)有效數(shù)據(jù)

在數(shù)據(jù)包的起始位之后緊接著的就是要傳輸?shù)闹黧w數(shù)據(jù)內(nèi)容，也稱為有效數(shù)據(jù)，有效數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度常被約定為 5、6、7 或 8 位長(zhǎng)

3)數(shù)據(jù)校驗(yàn)

偶校驗(yàn)：校驗(yàn)位使得一幀中的7或8個(gè)LSB數(shù)據(jù)以及校驗(yàn)位中’1’的個(gè)數(shù)為偶數(shù)。

例如：數(shù)據(jù)=00110101，有4個(gè)’1’，如果選擇偶校驗(yàn)(在USART_CR1中的PS＝0)，校驗(yàn)位將是’0’，最后數(shù)據(jù)檢驗(yàn)如果數(shù)據(jù)有偶數(shù)個(gè)1則數(shù)據(jù)傳輸沒有出錯(cuò)(但不是絕對(duì)的，如果同時(shí)兩個(gè)數(shù)據(jù)為發(fā)送錯(cuò)誤(0變成1)則還是偶數(shù)個(gè)1)

奇校驗(yàn)：此校驗(yàn)位使得一幀中的7或8個(gè)LSB數(shù)據(jù)以及校驗(yàn)位中’1’的個(gè)數(shù)為奇數(shù)。

例如：數(shù)據(jù)=00110101，有4個(gè)’1’，如果選擇奇校驗(yàn)(在USART_CR1中的PS＝1)，校驗(yàn)位將是’1’，最后數(shù)據(jù)檢驗(yàn)如果數(shù)據(jù)有奇數(shù)個(gè)1則數(shù)據(jù)傳輸沒有出錯(cuò)，但同樣不是絕對(duì)的(同時(shí)兩個(gè)1變成0)

傳輸模式：如果USART_CR1的PCE位被置位，如果奇偶校驗(yàn)失敗USART_SR寄存器中的PE標(biāo)志被置’1’，并且如果USART_CR1寄存器的PEIE在被預(yù)先設(shè)置的話，中斷產(chǎn)生(我們可以在相應(yīng)的中斷服務(wù)函數(shù)中，寫處理校驗(yàn)失敗的代碼)

三.USART 功能框圖(超級(jí)重要)

只要把功能框圖分析透徹，寫代碼不就是信手拈來，一定一定要掌握！??！

1.功能引腳：

2.數(shù)據(jù)寄存器（重點(diǎn)）

下面這張圖也非常重要理解理解！！

3.控制單元（重點(diǎn)）

發(fā)送器

發(fā)送器根據(jù)M位的狀態(tài)發(fā)送8位或9位的數(shù)據(jù)字。當(dāng)發(fā)送使能位(TE)被設(shè)置時(shí)，發(fā)送移位寄存器中的數(shù)據(jù)在TX腳上輸出，相應(yīng)的時(shí)鐘脈沖在CK腳上輸出。

一個(gè)字符幀發(fā)送需要三個(gè)部分：起始位+數(shù)據(jù)幀（可能有校驗(yàn)位）+停止位。每個(gè)字符(一個(gè)數(shù)據(jù)幀)之前都有一個(gè)低電平的起始位，之后跟著的停止位，其數(shù)目可配置,數(shù)據(jù)幀就是我們要發(fā)送的 8 位或 9 位數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是從最低位開始傳輸?shù)?停止位是一定時(shí)間周期的高電平。

配置步驟：

1.通過在USART_CR1寄存器上置位UE位來激活USART

2.編程USART_CR1的M位來定義字長(zhǎng)。

3.在USART_CR2中編程停止位的位數(shù)。

4.如果采用多緩沖器通信，配置USART_CR3中的DMA使能位(DMAT)。按多緩沖器通信中的描述配置DMA寄存器,關(guān)于DMA下期再詳細(xì)講解。

5.利用USART_BRR寄存器選擇要求的波特率。

發(fā)送和接收由一共用的波特率發(fā)生器驅(qū)動(dòng)，當(dāng)發(fā)送器和接收器的使能位分別置位時(shí)，分別為其產(chǎn)生時(shí)鐘。

這里舉個(gè)例子：以115200波特率

6.設(shè)置USART_CR1中的TE位，發(fā)送一個(gè)空閑幀幀(一個(gè)數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度的高電平)作為第一次數(shù)據(jù)發(fā)送。

7.把要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫進(jìn)USART_DR寄存器(此動(dòng)作清除TXE位)。在只有一個(gè)緩沖器的情況下，對(duì)每個(gè)待發(fā)送的數(shù)據(jù)重復(fù)步驟7。

8.在USART_DR寄存器中寫入最后一個(gè)數(shù)據(jù)字后，要等待TC=1，它表示最后一個(gè)數(shù)據(jù)幀的傳輸結(jié)束(移位寄存器中的數(shù)據(jù)全部發(fā)送完畢)。當(dāng)需要關(guān)閉USART或需要進(jìn)入停機(jī)模式之前，需要確認(rèn)傳輸結(jié)束，避免破壞最后一次傳輸。

深入理解TXE位與TC位：

清零TXE位總是通過對(duì)數(shù)據(jù)寄存器的寫操作(CPU 或 DMA)來完成的，當(dāng)TXE位已經(jīng)被硬件置1它表明：

● 數(shù)據(jù)已經(jīng)從TDR移送到移位寄存器，數(shù)據(jù)發(fā)送已經(jīng)開始(發(fā)送移位寄存器正在一位一位向外傳輸數(shù)據(jù))

● TDR寄存器被清空

● 下一個(gè)數(shù)據(jù)可以被寫進(jìn)USART_DR寄存器而不會(huì)覆蓋先前的數(shù)據(jù)如果TXEIE位被設(shè)置，此標(biāo)志將產(chǎn)生一個(gè)中斷。

如果此時(shí)USART正在發(fā)送數(shù)據(jù)(發(fā)送移位寄存器正在一位一位向外傳輸數(shù)據(jù))，對(duì)USART_DR寄存器的寫操作把數(shù)據(jù)存進(jìn)TDR寄存器，并在當(dāng)前傳輸結(jié)束時(shí)把該數(shù)據(jù)復(fù)制進(jìn)移位寄存器，也就是說移位寄存器里面的數(shù)據(jù)并不會(huì)被覆蓋，所以我覺得只要你發(fā)送一幀數(shù)據(jù)等待TXE置1，就算是發(fā)送多幀數(shù)據(jù)時(shí)最后也不用等待TC=1。

如果此時(shí)USART沒有在發(fā)送數(shù)據(jù)，處于空閑狀態(tài)，對(duì)USART_DR寄存器的寫操作直接把數(shù)據(jù)放進(jìn)移位寄存器，數(shù)據(jù)傳輸開始，TXE位立即被置起。

當(dāng)一幀發(fā)送完成時(shí)(停止位發(fā)送后)并且設(shè)置了TXE位，TC位被置起，如果USART_CR1寄存器中的TCIE位被置起時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生中斷

使用下列軟件過程清除TC位：

1．讀一次USART_SR寄存器；

2．寫一次USART_DR寄存器。

TC位也可以通過軟件對(duì)它寫’0’來清除。此清零方式只推薦在多緩沖器通信模式下使用

接收器

如果將 USART_CR1 寄存器的 RE 位置 1，使能 USART 接收，使得接收器在 RX 線開始搜索起始位。在確定到起始位后就根據(jù) RX 線電平狀態(tài)把數(shù)據(jù)存放在接收移位寄存器內(nèi)。接收完成后就把接收移位寄存器數(shù)據(jù)移到 RDR 內(nèi)，并把 USART_SR 寄存器的 RXNE 位置1，同時(shí)如果 USART_CR2 寄存器的 RXNEIE 置 1 的話可以產(chǎn)生中斷。

當(dāng)一字符被接收到時(shí)，

● RXNE位被置1。它表明移位寄存器的內(nèi)容被轉(zhuǎn)移到RDR。換句話說，數(shù)據(jù)已經(jīng)被接收并且可以被讀出。

● 如果RXNEIE位被設(shè)置，產(chǎn)生中斷。

● 在多緩沖器通信時(shí)，RXNE在每個(gè)字節(jié)接收后被置起，并由DMA對(duì)數(shù)據(jù)寄存器的讀操作而清零。

● 在單緩沖器模式里，由軟件讀USART_DR寄存器完成對(duì)RXNE位清除,RXNE標(biāo)志也可以通過對(duì)它寫0來清除。RXNE位必須在下一字符接收結(jié)束前(接收移位寄存器接收滿)被清零(要將數(shù)據(jù)讀出)，以避免溢出錯(cuò)誤(移位寄存器的數(shù)據(jù)會(huì)被覆蓋)。

溢出錯(cuò)誤

如果RXNE還沒有被復(fù)位（還沒有讀出DR寄存器的數(shù)據(jù)），又接收到一個(gè)字符，則發(fā)生溢出錯(cuò)誤,數(shù)據(jù)只有當(dāng)RXNE位被清零后才能從移位寄存器轉(zhuǎn)移到RDR寄存器。RXNE標(biāo)記是接收到每個(gè)字節(jié)后被置位的。如果下一個(gè)數(shù)據(jù)已被收到或先前DMA請(qǐng)求還沒被服務(wù)時(shí)，RXNE標(biāo)志仍是1，溢出錯(cuò)誤產(chǎn)生。

當(dāng)溢出錯(cuò)誤產(chǎn)生時(shí)：

● ORE位被置位。

● RDR內(nèi)容將不會(huì)丟失。讀USART_DR寄存器仍能得到先前的數(shù)據(jù)。

● 移位寄存器中以前的內(nèi)容將被覆蓋。隨后接收到的數(shù)據(jù)都將丟失。

● 如果RXNEIE位被設(shè)置或EIE和DMAR位都被設(shè)置，中斷產(chǎn)生。

● 順序執(zhí)行對(duì)USART_SR和USART_DR寄存器的讀操作，可復(fù)位ORE位

USART相關(guān)中斷：

4. USART初始化結(jié)構(gòu)體

上面結(jié)構(gòu)體成員要配置的哪個(gè)寄存器哪一位前面基本都講了這里不在贅述。

1) USART_BaudRate：波特率設(shè)置。一般設(shè)置為 2400、9600、19200、115200。標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)會(huì)自己計(jì)算計(jì)算得到 USARTDIV 值，從而寫入U(xiǎn)SART_BRR 寄存器。

2) USART_WordLength：數(shù)據(jù)幀字長(zhǎng)，可選 8 位或 9 位。它設(shè)置了USART_CR1 寄存器的 M 位的值。如果沒有使能奇偶校驗(yàn)位，一般使用 8 數(shù)據(jù)位；如果使能了奇偶校驗(yàn)則一般設(shè)置為 9 數(shù)據(jù)位，最后一位是奇偶校驗(yàn)位。

3) USART_StopBits：停止位設(shè)置，可選 0.5 個(gè)、1 個(gè)、1.5 個(gè)和 2 個(gè)停止位，它設(shè)定USART_CR2 STOP位，一般我們選擇 1 個(gè)停止位。

4) USART_Parity ：奇 偶 校 驗(yàn) 控 制 選 擇 ，USART_CR1 寄存器的 PCE 位和 PS 位的值。

5) USART_Mode：USART 模式選擇，有 USART_Mode_Rx 和 USART_Mode_Tx，允許使用邏輯或運(yùn)算選擇兩個(gè),USART_CR1 寄存器的 RE 位和 TE 位。

6) USART_HardwareFlowControl：硬件流控制選擇，只有在硬件流控制模式才有效，可選有⑴使能 RTS、⑵使能 CTS、⑶同時(shí)使能 RTS 和 CTS、⑷不使能硬件流。

四.USART1收發(fā)通信實(shí)驗(yàn)

編程要點(diǎn)： 1) 使能 RX 和 TX 引腳 GPIO 時(shí)鐘和 USART 時(shí)鐘； 2) 初始化 GPIO，并將 GPIO 復(fù)用到 USART 上； 3) 配置 USART 參數(shù)初始化結(jié)構(gòu)體； 4) 配置中斷控制器并使能 USART 接收中斷； 5) 使能 USART； 6) 在 USART 接收中斷服務(wù)函數(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收和發(fā)送。

usart.h

相關(guān)宏定義與函聲明： #ifndef _USART_H #define _USART_H #include "stm32f10x.h" #include #define DEBUG_USART1 1 #define DEBUG_USART2 0 #if DEBUG_USART1 // 串口1-USART1 #define DEBUG_USARTx USART1 #define DEBUG_USART_CLK RCC_APB2Periph_USART1 #define DEBUG_USART_APBxClkCmd RCC_APB2PeriphClockCmd #define DEBUG_USART_BAUDRATE 115200 // USART GPIO 引腳宏定義 #define DEBUG_USART_GPIO_CLK (RCC_APB2Periph_GPIOA) #define DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd RCC_APB2PeriphClockCmd #define DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT GPIOA #define DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN GPIO_Pin_9 #define DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT GPIOA #define DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN GPIO_Pin_10 #define DEBUG_USART_IRQ USART1_IRQn #define DEBUG_USART_IRQHandler USART1_IRQHandler #elif DEBUG_USART2 // 串口2-USART2 #define DEBUG_USARTx USART2 #define DEBUG_USART_CLK RCC_APB1Periph_USART2 #define DEBUG_USART_APBxClkCmd RCC_APB1PeriphClockCmd #define DEBUG_USART_BAUDRATE 115200 // USART GPIO 引腳宏定義 #define DEBUG_USART_GPIO_CLK (RCC_APB2Periph_GPIOA) #define DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd RCC_APB2PeriphClockCmd #define DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT GPIOA #define DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN GPIO_Pin_2 #define DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT GPIOA #define DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN GPIO_Pin_3 #define DEBUG_USART_IRQ USART2_IRQn #define DEBUG_USART_IRQHandler USART2_IRQHandler #endif void USART_Config(void); void Usart_SendByte( USART_TypeDef * pUSARTx, uint8_t date); void Usart_SendString( USART_TypeDef * pUSARTx, char *str); void Usart_SendHalfWord( USART_TypeDef * pUSARTx, uint16_t date); void Usart_SendArray(USART_TypeDef * pUSARTx,uint8_t *arr,uint16_t num); #endif /* _USART_H */

usart.c

#include "usart.h" #include "led.h" static void NVIC_Configuration(void) { NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel =DEBUG_USART_IRQ; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority =0x01; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =0x01; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd =ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); } void USART_Config(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; USART_InitTypeDef USART_InitStructure; // 打開串口GPIO的時(shí)鐘 DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd(DEBUG_USART_GPIO_CLK, ENABLE);

// 打開串口外設(shè)的時(shí)鐘 DEBUG_USART_APBxClkCmd(DEBUG_USART_CLK, ENABLE); // 將USART Tx的GPIO配置為推挽復(fù)用模式 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); // 將USART Rx的GPIO配置為浮空輸入模式 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);

// 配置串口的工作參數(shù) // 配置波特率 USART_InitStructure.USART_BaudRate = DEBUG_USART_BAUDRATE; // 配置 針數(shù)據(jù)字長(zhǎng) USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; // 配置停止位 USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; // 配置校驗(yàn)位 USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ; // 配置硬件流控制 USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; // 配置工作模式，收發(fā)一起 USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; // 完成串口的初始化配置 USART_Init(DEBUG_USARTx, &USART_InitStructure); //中斷配置 NVIC_Configuration(); //開啟串口接收中斷 USART_ITConfig(DEBUG_USARTx,USART_IT_RXNE, ENABLE); //使能串口 USART_Cmd(DEBUG_USARTx, ENABLE); } //發(fā)送一個(gè)字節(jié) void Usart_SendByte(USART_TypeDef * pUSARTx,uint8_t date) { USART_SendData(pUSARTx,date); while( USART_GetFlagStatus(pUSARTx,USART_FLAG_TXE)== RESET); } //發(fā)送一個(gè)16位的數(shù)據(jù) void Usart_SendHalfWord(USART_TypeDef * pUSARTx,uint16_t date) { uint16_t tmp_h; uint16_t tmp_l; tmp_h =date>>0x08; tmp_l =date & 0xff; Usart_SendByte(pUSARTx,tmp_h); Usart_SendByte(pUSARTx,tmp_l); } //發(fā)送一個(gè)8位的數(shù)組 void Usart_SendArray(USART_TypeDef * pUSARTx,uint8_t *arr,uint16_t num) { while(num--) { Usart_SendByte( pUSARTx ,*arr++); } while (USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TC)== RESET); } //發(fā)送字符串 void Usart_SendString( USART_TypeDef * pUSARTx, char *str) { while( *str!='?' ) { Usart_SendByte( pUSARTx, *str++); } while (USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TC)== RESET); } ///重定向c庫函數(shù)printf到串口，重定向后可使用printf函數(shù) int fputc(int ch, FILE *f) { /* 發(fā)送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)到串口 */ USART_SendData(DEBUG_USARTx, (uint8_t) ch);

/* 等待發(fā)送完畢 */ while (USART_GetFlagStatus(DEBUG_USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);

return (ch); } ///重定向c庫函數(shù)scanf到串口，重寫向后可使用scanf、getchar等函數(shù) int fgetc(FILE *f) { /* 等待串口輸入數(shù)據(jù) */ while (USART_GetFlagStatus(DEBUG_USARTx, USART_FLAG_RXNE) == RESET); return (int)USART_ReceiveData(DEBUG_USARTx); } //中斷服務(wù)函數(shù) void DEBUG_USART_IRQHandler(void) { uint16_t tmp; if(USART_GetFlagStatus(DEBUG_USARTx, USART_FLAG_RXNE) != RESET) { tmp=USART_ReceiveData(DEBUG_USARTx); USART_SendData(DEBUG_USARTx,tmp); while( USART_GetFlagStatus(DEBUG_USARTx, USART_FLAG_TXE)== RESET);

} }

main.c

#include "stm32f10x.h" #include "led.h" #include "usart.h" #include #define SOFT_DELAY Delay(0x0FFFFF); void Delay(__IO u32 nCount); int main(void) { uint16_t ch;

uint8_t arr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; /* LED 端口初始化 */ LED_GPIO_Config(); /*初始化USART 配置模式為 115200 8-N-1，中斷接收*/ USART_Config(); //發(fā)送一個(gè)字符 printf("發(fā)送一個(gè)字節(jié)： "); Usart_SendByte(DEBUG_USARTx ,97); printf(" "); //發(fā)送一個(gè)16位數(shù)據(jù) Usart_SendHalfWord(DEBUG_USARTx,0xffee); //發(fā)送一個(gè)數(shù)組 Usart_SendArray(DEBUG_USARTx, arr,10); //發(fā)送一個(gè)字符串 printf("發(fā)送一個(gè)字符串： "); Usart_SendString( DEBUG_USARTx, "hello world "); while(1); }

關(guān)于printf函數(shù)，scanf函數(shù) 重定向問題

MicroLib是缺省c庫的備選庫，它可裝入少量?jī)?nèi)存中，與嵌入式應(yīng)用程序配合使用，且這些應(yīng)用程序不在操作系統(tǒng)中運(yùn)行。

如果要使用printf函數(shù)輸出數(shù)據(jù)到串口，printf函數(shù)默認(rèn)是輸出到屏幕（標(biāo)準(zhǔn)輸出流—stdout），所以要重定把輸出流改成USART1串口1

當(dāng)使用 printf 函數(shù)時(shí)，自動(dòng)會(huì)調(diào)用 fputc 函數(shù)，而 fputc 函數(shù)內(nèi)又將輸出 設(shè)備重定義為 STM32 的 USART1，所以要輸出的數(shù)據(jù)就會(huì)在串口 1 上輸出

scanf函數(shù)(默認(rèn)鍵盤輸入，我們要重定向到串口接收）類似我就不說了。

實(shí)驗(yàn)效果

五.向單片機(jī)發(fā)送指令點(diǎn)亮LED

main.c

#include "stm32f10x.h" #include "led.h" #include "usart.h" #include int main() { uint16_t ch; /* LED 端口初始化 */ LED_GPIO_Config(); /*初始化USART 配置模式為 115200 8-N-1，中斷接收*/ USART_Config(); printf("請(qǐng)輸入指令: "); printf("1:紅燈 2:綠燈 3:紅綠燈 其他:指令錯(cuò)誤 "); while(1) { ch=getchar(); switch(ch) { case '1': GPIOA->ODR^=GPIO_Pin_8; printf("1:紅燈 "); break; case '2': printf("2:綠燈 "); GPIOD->ODR^=GPIO_Pin_2; break; case '3': printf("3:紅綠燈 "); GPIOA->ODR^=GPIO_Pin_8; GPIOD->ODR^=GPIO_Pin_2; break; default: printf("指令錯(cuò)誤 "); break; } } }

審核編輯：湯梓紅