stm32野火指南者\霸道串口通信USART

一、STM32串口通信

通用同步异步收发器(Universal Synchronous Asynchronous Receiver and Transmitter)，简称USART,是一个串行通信设备，可以灵活地与外部设备进行全双工数据交换。
有别于 USART 还有一个\nUART(Universal Asynchronous Receiver and Transmitter)，它是在 USART 基础上裁剪掉了同步通信功能，只有异步通信。简单区分同步和异步就是看通信时需不需要对外提供时钟输出，我们平时用的串口通信基本都是 UART。
\n串行通信一般是以帧格式传输数据，即是一帧一帧的传输，每帧包含有起始信号、数\n据信息、停止信息，可能还有校验信息。USART 就是对这些传输参数有具体规定，当然也\n不是只有唯一一个参数值，很多参数值都可以自定义设置，只是增强它的兼容性。

1.RS323标准
2.USB转串口（TTL）
3.串口转串口

二、状态寄存器(USART_SR)简介

位7 TXE:发送数据寄存器空 (Transmit data register empty)
如果USART_CR1寄存器中的TXEIE为1，则产生中断。对USART_DR的写操作，将该位清零。
0：数据还没有被转移到移位寄存器；
1：数据已经被转移到移位寄存器。
位6 TC：发送完成 (Transmission complete)
0：发送还未完成；
1：发送完成。
位5 RXNE：读数据寄存器非空 (Read data register not empty)
0：数据没有收到；
1：收到数据，可以读出。

三、USART1寄存器简介

位13：UE 串口使能（USART ENABLE）
0： USART分频器和输出被禁止；
1： USART模块使能。
位12: M 字长 (Word length)
该位定义了数据字的长度，由软件对其设置和清零
0：一个起始位， 8个数据位， n个停止位；
1：一个起始位， 9个数据位， n个停止位
位10 PCE：检验控制使能 (Parity control enable)
用该位选择是否进行硬件校验控制(对于发送来说就是校验位的产生；对于接收来说就是校验位的检测)。当使能了该位，在发送数据的最高位(如果M=1，最高位就是第9位；如果M=0，最高位就是第8位)插入校验位；对接收到的数据检查其校验位。软件对它置’1’或清’0’。一旦设置了该位，当前字节传输完成后，校验控制才生效。
0：禁止校验控制；
1：使能校验控制。
位9 PS：校验选择 (Parity selection)
当校验控制使能后，该位用来选择是采用偶校验还是奇校验。软件对它置’1’或清’0’。当前字节传输完成后，该选择生效。
0：偶校验；
1：奇校验。
位8 PEIE： PE中断使能 (PE interrupt enable)
该位由软件设置或清除。
0：禁止产生中断；
1：当USART_SR中的PE为’1’时，产生USART中断
位3 TE：发送使能 (Transmitter enable)
该位使能发送器。该位由软件设置或清除。
0：禁止发送；
1：使能发送。
位2 RE：接收使能 (Receiver enable)
0：禁止接收；
1：使能接收，并开始搜寻RX引脚上的起始位。

四、USART 初始化步骤

五、USART1代码

1.bsp_usart.c代码如下：

#include "bsp_usart.h"static void NVIC_Configuration(void)
{NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;/* 嵌套向量中断控制器组选择 *//* 提示 NVIC_PriorityGroupConfig() 在整个工程只需要调用一次来配置优先级分组*/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);
}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);	    
}

2.bsp_usart.h代码如下：

#ifndef __BSP_USART_H
#define __BSP_USART_H
#include "stm32f10x.h"
// 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_IRQHandlervoid USART_SendByte(USART_TypeDef* pUSARTx,uint8_t Data);
void USART_SendHalfByte(USART_TypeDef* pUSARTx,uint16_t Data);
void USART_SendArray(USART_TypeDef* pUSARTx,uint8_t *array,uint8_t num);
void USART_SendStr(USART_TypeDef* pUSARTx,uint8_t *str);#endif  /*BSP_USART*/

3.发送代码如下：

//发送1个字节
void USART_SendByte(USART_TypeDef* pUSARTx,uint8_t Data)
{USART_SendData(pUSARTx,Data);while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx,USART_FLAG_TXE)==RESET);
}//发送2个字节
void USART_SendHalfByte(USART_TypeDef* pUSARTx,uint16_t Data)
{uint8_t temp_h,temp_l;temp_h = (Data&0xff00)>>8;temp_l = (Data&0xff);USART_SendData(pUSARTx,temp_h);while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx,USART_FLAG_TXE)==RESET);USART_SendData(pUSARTx,temp_l);while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx,USART_FLAG_TXE)==RESET);
}//发送8位数据的数组
void USART_SendArray(USART_TypeDef* pUSARTx,uint8_t *array,uint8_t num)
{uint8_t i;for(i=0;i<num;i++){USART_SendByte(pUSARTx,array[i]);while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx,USART_FLAG_TC)==RESET);}}//发送字符串
void USART_SendStr(USART_TypeDef* pUSARTx,uint8_t *str)
{uint8_t i=0;do{USART_SendByte(pUSARTx,*(str+i));i++;}while(*(str+i)!='\0');while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx,USART_FLAG_TC)==RESET);
}//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，重写向后可使用scanf、getchar等函数
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);
}