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STM32中USART串口通信实验

程序员文章站 2024-02-25 14:46:57
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声明:所有资源均来自于普中STM32F103开发板相关资料,这是自己购买的一款开发板,如果原作者认为侵权,请联系我以便及时处理。

STM32F1的USART介绍

USART即通用同步异步收发器,它能够灵活地与外部设备进行全双工
数据交换,满足外部设备对工业标准 NRZ 异步串行数据格式的要求。
UART即通用异步收发器,它是在USART基础上裁剪掉了同步通信功能,同
步和异步主要看其时钟是否需要对外提供,这个前面也介绍了。我们开
发板上使用的STM32F103ZET6芯片含有3个USART,2个UART外设。它们都
具有串口通信功能,USART它支持同步单向通信和半双工单线通信;还支
持 LIN(域互连网络)、智能卡协议与 IrDA(红外线数据协会) SIR
ENDEC 规范,以及调制解调器操作 (CTS/RTS)。而且,它还支持多处理
器通信和DMA功能,使用 DMA 可实现高速数据通信。USART 通过小数波
特率发生器提供了多种波特率。
USART在STM32中应用最多的是printf输出调试信息,当我们需要了解
程序内的一些变量数据信息时,可以通过printf输出函数将这些信息打
印到串口助手上显示,这样一来就给我们调试程序带来了极大的方便。

STM32中USART串口通信实验

串口通信配置步骤

USART相关库函数在stm32f10x_usart.c和stm32f10x_usart.h文件中
(1)使能串口时钟及GPIO端口时钟
		RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); //使能GPIOA时钟
		RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能USART1时钟 2)GPIO端口模式设置,设置串口对应的引脚为复用功能                                
		GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
		GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;3)初始化串口参数,包含波特率、字长、奇偶校验等参数                                
		void USART_Init(USART_TypeDef* USARTx, USART_InitTypeDef* USART_InitStruct);
		typedef struct
		{
		  uint32_t USART_BaudRate;            //波特率
		  uint16_t USART_WordLength;          //字长
		  uint16_t USART_StopBits;            //停止位
		  uint16_t USART_Parity;              //校验位
		  uint16_t USART_Mode;                //USART模式
		  uint16_t USART_HardwareFlowControl; //硬件流控制
		} USART_InitTypeDef;4)使能串口
		void USART_Cmd(USART_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState);
		USART_Cmd(USART1, ENABLE);  //使能串口15)设置串口中断类型并使能                                
		void USART_ITConfig(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT, FunctionalState NewState);

		USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启接收中断

		USART_ITConfig(USART1,USART_IT_TC, ENABLE);

		对应的串口中断类型可在stm32f10x_usart.h中查找到

(6)设置串口中断优先级,使能串口中断通道
		NVIC初始化库函数是NVIC_Init()7)编写串口中断服务函数                               
	USART1_IRQHandler

	ITStatus USART_GetITStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT);
	
	if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)
	{
		...//执行USART1接收中断内控制
	}
	void USART_ClearFlag(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_FLAG);
第二个参数为状态标志选项,可选参数可在stm32f10x_usart.h中查找到

eg:

	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;//波特率设置
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	//收发模式
	USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
void USART1_IRQHandler(void)                	//串口1中断服务程序
{
	u8 r;
	if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  //接收中断
	{
		r =USART_ReceiveData(USART1);//(USART1->DR);	//读取接收到的数据
		USART_SendData(USART1,r);
		while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) != SET);
	} 
	USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);
}

硬件电路

STM32中USART串口通信实验

编写串口通信控制程序

STM32F1通过USART1实现与PC机通信,STM32F1的USART1收到PC机发来的数据后原封不动的返回给PC机显示。同时使用D1指示灯不断闪烁提示系统正常运行。

程序框架如下:

(1)初始化USART1,并使能串口接收中断等
(2)编写USART1中断函数
(3)编写主函数

uart.h

#ifndef __usart_H
#define __usart_H

#include "system.h" 

void USART1_Init(u32 baud);

#endif


uart.c

#include "usart.h"		 

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : USART1_Init
* 函数功能		     : USART1初始化函数
* 输    入         : bound:波特率
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/ 
void USART1_Init(u32 baud)
{
   //GPIO端口设置
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
 
	
	/*  配置GPIO的模式和IO口 */
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;//TX			   //串口输出PA9
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;	    //复用推挽输出
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);  /* 初始化串口输出IO */
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;//RX			 //串口输入PA10
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;		  //浮空输入
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); /* 初始化串口输入IO */
	
   //USART1 初始化设置
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = baud;//波特率设置
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	//收发模式
	USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
	
	USART_Cmd(USART1, ENABLE);  //使能串口1 
	
	USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);
		
	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启相关中断

	//Usart1 NVIC 配置
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//串口1中断通道
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;//抢占优先级3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3;		//子优先级3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			//IRQ通道使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//根据指定的参数初始化VIC寄存器、	
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : USART1_IRQHandler
* 函数功能		     : USART1中断函数
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/ 
void USART1_IRQHandler(void)                	//串口1中断服务程序
{
	u8 r;
	if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  //接收中断
	{
		r =USART_ReceiveData(USART1);//(USART1->DR);	//读取接收到的数据
		USART_SendData(USART1,r);
		while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) != SET);
	} 
	USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);
	
} 	

main.c

#include "system.h"
#include "SysTick.h"
#include "led.h"
#include "usart.h"

int main()
{
	u8 i=0;  
	SysTick_Init(72);
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);  //中断优先级分组 分2组
	LED_Init();
	USART1_Init(115200);
	
	while(1)
	{
		i++;
		if(i%20==0)
		{
			led1=!led1;
		}
		delay_ms(10);
	}
}

测试结果

STM32中USART串口通信实验