簡述串口通信原理 stm32串口發(fā)送數(shù)據(jù) 如何通過串口發(fā)送數(shù)據(jù)

串口通信經(jīng)常作為開發(fā)調試的工具，所以先介紹下串口通信。

串口通訊(Serial Communication)是一種設備間非常常用的串行通訊方式，因為它簡單便捷，大部分電子設備都支持該通訊方式，電子工程師在調試設備時也經(jīng)常使用該通訊方式輸出調試信息。目前STM32一般只使用 RXD、TXD 以及 GND 三條信號線，直接傳輸數(shù)據(jù)信號。

STM32的串口通信外設有USART和UART。USART是Universal Synchronous Asynchronous Receiver and Transmitter的縮寫，即通用同步異步收發(fā)器可以靈活地與外部設備進行全雙工數(shù)據(jù)交換。UART(Universal Asynchronous Receiver and Transmitter)在USART基礎上裁減了同步通信功能，只有異步通信。

接口通過三個引腳從外部連接到其它設備（如以下USART框圖所示）。任何 USART 雙向通信均需要至少兩個引腳：接收數(shù)據(jù)輸入引腳 (RX) 和發(fā)送數(shù)據(jù)引腳輸出 (TX)。

RX ：接收數(shù)據(jù)輸入引腳就是串行數(shù)據(jù)輸入引腳。過采樣技術可區(qū)分有效輸入數(shù)據(jù)和噪聲，從而用于恢復數(shù)據(jù)。

TX ：發(fā)送數(shù)據(jù)輸出引腳。如果關閉發(fā)送器，該輸出引腳模式由其 I/O 端口配置決定。如果使能了發(fā)送器但沒有待發(fā)送的數(shù)據(jù)，則 TX 引腳處于高電平。在單線和智能卡模式下，該 I/O用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)（USART 電平下，隨后在 SW_RX 上接收數(shù)據(jù)）。

TX和RX分別用PA9和PA10。即使用USART1。

配置串口時，首先要對相應的GPIO口進行初始化，初始化方式和LED燈初始化類似。開啟外設時鐘，設置端口模式，端口輸出類型、輸出速度、上下拉、初始輸入輸出狀態(tài)。由于USART屬于可選功能項，所以兩個端口工作模式都為復用功能模式。

GPIO口配置好后，需要選用復用的功能USART1。

從圖中可以知道USART1屬于寄存器GPIOx_AFRH中的AF7。需要在相應GPIO口寫入0111。

接著，設置USART1模式。

根據(jù)寄存器說明，配置為過采樣16倍、字長8位、不校驗，設置一個停止位，設置波特率，使能發(fā)送器和接收器。最后使能USART。

波特率指數(shù)據(jù)信號對載波的調制速率，它用單位時間內(nèi)載波調制狀態(tài)改變次數(shù)來表示，單位為波特。比特率指單位時間內(nèi)傳輸?shù)谋忍財?shù)，單位 bit/s(bps)。對于 USART 波特率與比特率相等。波特率越大，傳輸速率越快。USART 的發(fā)送器和接收器使用相同的波特率。

波特率計算公式

其中，f PLCK 為 USART 時鐘，OVER8 為 USART_CR1 寄存器的 OVER8位對應的值，USARTDIV 是一個存放在波特率寄存器(USART_BRR)的一個無符號定點數(shù)。其中 DIV_Mantissa[11:0]位定義 USARTDIV 的整數(shù)部分，DIV_Fraction[3:0]位定義USARTDIV 的小數(shù)部分，DIV_Fraction[3]位只有在 OVER8 位為 0 時有效，否則必須清零。

可通過狀態(tài)寄存器USART_SR的第七位判斷發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器是否為空，進行下一步的發(fā)送數(shù)據(jù)。

這個函數(shù)雖然可以發(fā)送數(shù)據(jù)，但只能單個發(fā)送，如果想發(fā)送一個字符串就要多次調用這個函數(shù)，所以把這個函數(shù)再進行封裝。判斷要輸出的數(shù)是否為‘?’，如果是，則這個數(shù)發(fā)送結束，不再進行發(fā)送數(shù)據(jù)。這樣就可以一次發(fā)送一個完整的字符串了。

主函數(shù)

usart源文件

usart頭文件

最終編譯后將程序燒入，STM32發(fā)送數(shù)據(jù)，電腦通過串口助手接收到數(shù)據(jù)，串口發(fā)送數(shù)據(jù)成功。這樣以后就可以很方便的進行調試了。