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STM32串口通信

程序员文章站 2022-03-05 10:33:44
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基于寄存器与基于固件库的stm32 LED流水灯的区别

使用固件库，目前比较多的例程是使用固件库编写的。官方的例子也都采用固件库方式。特点就是简单，易于理解，资料多。如果你没有CortexM系列内核的开发基础，建议从固件库开始玩起。等有一定基础，或是特别需要时再用寄存器。

使用寄存器，想要深入理解CortexM3内核或是需要为了获得更好的可移植性，学习寄存器编程会比较有帮助。但是从专业的角度上看，寄存器更贴近底层，对外设的工作原理和运行机理会有更深的理解。

STM32的USART窗口通讯

  • 新建一个工程，新建一个main.c，bsp_usart.h、bsp_usart.c文件。
  • 添加以下代码到main.c
#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_usart.h"


// 接收缓冲，最大100个字节
uint8_t USART_RX_BUF[100];
// 接收状态标记位
uint16_t USART_RX_FLAG=0;


/*********************************************************
    					串口中断函数
**********************************************************/
void DEBUG_USART_IRQHandler(void)
{
	uint8_t temp;
	//接收中断
	if(USART_GetFlagStatus(DEBUG_USARTx, USART_IT_RXNE) != RESET)
	{
		// 读取接收的数据
		temp = USART_ReceiveData(DEBUG_USARTx);
		//接收未完成
		if((USART_RX_FLAG & 0x8000)==0)
		{
			//接收到了0x0d
			if(USART_RX_FLAG & 0x4000)
			{
				// 接收错误,重新开始
				if(temp != 0x0a) USART_RX_FLAG=0;
				// 接收完成
				else USART_RX_FLAG |= 0x8000;
			}
			// 还未接收到0x0d
			else
			{
				if(temp == 0x0d) USART_RX_FLAG |= 0x4000;
				else
				{
					USART_RX_BUF[USART_RX_FLAG & 0x3FFF]=temp;
					USART_RX_FLAG++;
					//接收数据错误，重新开始接收
					if(USART_RX_FLAG > 99) USART_RX_FLAG=0;
				}
			}
		}
	}
}


int main(void)
{
	uint8_t len=0;
	uint8_t i=0;
	// USART初始化
	USART_Config();
	while(1)
	{
		if(USART_RX_FLAG & 0x8000)
		{
			// 获取接收到的数据长度
			len = USART_RX_FLAG & 0x3FFF;
			printf("你发送的消息为：");
			for(i=0; i<len;i++)
			{
				// 向串口发送数据
				USART_SendData(DEBUG_USARTx, USART_RX_BUF[i]);
				//等待发送结束
				while(USART_GetFlagStatus(DEBUG_USARTx, USART_FLAG_TC)!=SET);
			}
			printf("\n\n");
			if(strcmp((char *)USART_RX_BUF,"Stop,stm32!")==0)
			{
				printf("stm32已停止发送！");
				break;
			}
			USART_RX_FLAG=0;
			memset(USART_RX_BUF,0,sizeof(USART_RX_BUF));
		}
		else
		{
			printf("hello windows!\n");
			delay_ms(800);
		}
	}
}

添加以下代码到bsp_usart.h：

#ifndef __BSP_USART_H__
#define __BSP_USART_H__

#include "stm32f10x.h"
#include <stdio.h>
#include <string.h>

/******************************************************
		串口的宏定义：总线时钟宏和GPIO的宏
*******************************************************/

// 串口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 引脚宏定义
#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


// 函数
void USART_Config(void);
void Usart_SendByte(USART_TypeDef * pUSARTx, uint8_t ch);
void Usart_SendString(USART_TypeDef * pUSARTx, char *str);
void delay_ms(uint16_t delay_ms);
	
#endif /*__BSP_USART_H__*/
  • 添加以下代码到bsp_usart.c：
 - `#include "bsp_usart.h"


/**************************************************
		配置嵌套向量中断控制器NVIC
**************************************************/
static void NVIC_Configuration(void)
{
  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
  
  // 嵌套向量中断控制器组选择
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
  
  // 配置USART为中断源
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DEBUG_USART_IRQ;
  // 抢断优先级
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
  // 子优先级
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
  // 使能中断
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
  // 初始化配置NVIC
  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}


/**************************************************
			USART初始化配置
**************************************************/
void USART_Config(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

	// 打开串口GPIO的时钟
	DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd(DEBUG_USART_GPIO_CLK, ENABLE);
	
	// 打开串口外设的时钟
	DEBUG_USART_APBxClkCmd(DEBUG_USART_CLK, ENABLE);

	// 将USART Tx的GPIO配置为推挽复用模式
	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);

    // 将USART Rx的GPIO配置为浮空输入模式
	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);
	
	// 配置串口的工作参数
	// 配置波特率
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = DEBUG_USART_BAUDRATE;
	// 配置 针数据字长
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
	// 配置停止位
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
	// 配置校验位
	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，收发一起
	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);
	
	// 串口中断优先级配置
	NVIC_Configuration();
	
	// 使能串口接收中断
	USART_ITConfig(DEBUG_USARTx, USART_IT_RXNE, ENABLE);	
	
	// 使能串口
	USART_Cmd(DEBUG_USARTx, ENABLE);
}


/**************************************************
			发送一个字节
**************************************************/
void Usart_SendByte(USART_TypeDef * pUSARTx, uint8_t ch)
{
	// 发送一个字节数据到USART
	USART_SendData(pUSARTx, ch);
	// 等待发送数据寄存器为空
	while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);
}


/**************************************************
				发送字符串
**************************************************/
void Usart_SendString(USART_TypeDef * pUSARTx, char *str)
{
	do
	{
		Usart_SendByte(pUSARTx, *str++);
	}while(*str != '\0');
	// 等待发送完成
	while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx,USART_FLAG_TC) == RESET);
}


/**************************************************
				微秒级的延时
**************************************************/
void delay_us(uint32_t delay_us)
{    
  volatile unsigned int num;
  volatile unsigned int t;
 
  
  for (num = 0; num < delay_us; num++)
  {
    t = 11;
    while (t != 0)
    {
      t--;
    }
  }
}


/**************************************************
				毫秒级的延时
**************************************************/
void delay_ms(uint16_t delay_ms)
{    
  volatile unsigned int num;
  for (num = 0; num < delay_ms; num++)
  {
    delay_us(1000);
  }
}


/***************************************************
    重定向c库函数printf到串口，重定向后可使用printf函数
****************************************************/
int fputc(int ch, FILE *f)
{
	// 发送一个字节数据到串口
	USART_SendData(DEBUG_USARTx, (uint8_t) ch);
	// 等待发送完毕
	while(USART_GetFlagStatus(DEBUG_USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);
	return (ch);
}


/*********************************************************
    重定向c库函数scanf到串口，重定向后可使用scanf、getchar函数
**********************************************************/
int fgetc(FILE *f)
{
	// 等待串口输入数据
	while (USART_GetFlagStatus(DEBUG_USARTx, USART_FLAG_RXNE) == RESET);
	return (int)USART_ReceiveData(DEBUG_USARTx);
}

运行结果如下：STM32串口通信

发送stop!STM32串口通信

发送 Stop,stm32!STM32串口通信
参考资料：https://blog.csdn.net/m0_47159351/article/details/110395567

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