STM32使用HAL库驱动USART详解及例程(持续更新......)

2024-05-07 18:32

本文主要是介绍STM32使用HAL库驱动USART详解及例程(持续更新......),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

文章目录

      • HAL库串口驱动详解
        • STM32硬件串口收发数据过程
          • 串口发送流程--TXD
          • 串口接收流程--RXD
        • HAL库运行过程
        • 串口接收中断程序配置过程(HAL库):
      • 参考例程
        • STM32F0例程(STM32F030F4P6)
        • STM32F1例程(STM32F103C8T6)
        • STM32F7例程(STM32F767IGTx)


HAL库串口驱动详解

STM32硬件串口收发数据过程
串口发送流程–TXD

配置步骤:

  1. 编程USARTx_CR1的M位来定义字长。
  2. 编程USARTx_CR2的STOP位来定义停止位位数。
  3. 编程USARTx_BRR寄存器确定波特率。
  4. 使能USARTx_CR1的UE位使能USARTx。
  5. 如果进行多缓冲通信,配置USARTx_CR3的DMA使能(DMAT)。
  6. 使能USARTx_CR1的TE位使能发送器
/* 配置1~6步骤 */
HAL_UART_Init(UART_HandleTypeDef *huart) 

发送数据:

  1. 向发送数据寄存器TDR写入要发送的数据(对于M3,发送和接收共用DR寄存器)。
  2. 向TRD寄存器写入最后一个数据后,等待状态寄存器USARTx_SR(ISR)的TC位置1,传输完成。
/* 发送数据 */
HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)

串口接收流程–RXD

配置步骤:

  1. 编程USARTx_CR1的M位来定义字长。
  2. 编程USARTx_CR2的STOP位来定义停止位位数。
  3. 编程USARTx_BRR寄存器确定波特率。
  4. 使能USARTx_CR1的UE位使能USARTx。
  5. 如果进行多缓冲通信,配置USARTx_CR3的DMA使能(DMAT)。
  6. 使能USARTx_CR1的RE位为1使能接收器
  7. 如果要使能接收中断(接收到数据后产生中断),使能USARTx_CR1的RXNEIE位为1。
   /* 配置1~6步骤 */HAL_UART_Init(UART_HandleTypeDef *huart) /* 配置7步骤:开启接收中断,并且设置接收缓冲剂最大接收数据量 */HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)

当串口接收到数据时:

  1. USARTx_SR(ISR)的RXNE位置1。表明移位寄存器内容已经传输到RDR(DR)寄存器。已经接收到数据并且等待读取。
  2. 如果开启了接收数据中断(USARTx_CR1寄存器的RXNEIE位为1),则会产生中断。(程序上会执行中断服务函数)
  3. 如果开启了其他中断(帧错误等),相应标志位会置1。
  4. 读取USARTx_TDR(DR)寄存器的值,该操作会自动将RXNE位清零,等待下次接收后置位。
/* 步骤1 ,获取状态标志位通过标识符实现 */
__HAL_UART_GET_FLAG              //判断状态标志位
__HAL_UART_GET_IT_SOURCE   //判断中断标志位  
/* 步骤2~3,中断服务函数 */
void USARTx_IRQHandler(void) ;
/* 步骤4,读取接收数据 */
HAL_UART_Receive(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout);
HAL库运行过程

在这里插入图片描述
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串口接收中断程序配置过程(HAL库):
  1. 初始化串口相关参数,使能串口:HAL_UART_Init();
  2. 串口相关IO口配置,复用配置:
    在HAL_UART_MspInit中调用HAL_GPIO_Init函数。
  3. 串口接收中断优先级配置和使能:
    HAL_NVIC_EnableIRQ();
    HAL_NVIC_SetPriority();
  4. 使能串口接收中断:HAL_UART_Receive_IT();
  5. 编写中断服务函数:USARTx_IRQHandler

参考例程

STM32F0例程(STM32F030F4P6)
STM32F1例程(STM32F103C8T6)
STM32F7例程(STM32F767IGTx)
uint8_t rData[1];
uint8_t tData[] = "this is test data.";UART_HandleTypeDef huart1;int main(void)
{HAL_Init();SystemClock_Config();MX_USART1_UART_Init();while (1){HAL_UART_Transmit(&huart1, tData, tData(test), 1000);HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_1);HAL_Delay(500);}
}/* USART1 init function */
void MX_USART1_UART_Init(void)
{huart1.Instance = USART1;huart1.Init.BaudRate = 9600;huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;huart1.Init.OneBitSampling = UART_ONE_BIT_SAMPLE_DISABLE;huart1.AdvancedInit.AdvFeatureInit = UART_ADVFEATURE_NO_INIT;if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK){_Error_Handler(__FILE__, __LINE__);}
}
/* HAL_UART_Init(&huart1)调用此函数进行串口硬件底层配置 */
void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef* huart)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;if(huart->Instance==USART1){/* USER CODE BEGIN USART1_MspInit 0 *//* USER CODE END USART1_MspInit 0 *//* Peripheral clock enable */__HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE();​    /**USART1 GPIO Configuration    PA9     ------> USART1_TXPA10     ------> USART1_RX */GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF7_USART1;HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);​    /* USART1 interrupt Init */HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 0, 0);HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);/* USER CODE BEGIN USART1_MspInit 1 *//* 开启接收中断,并初始化串口接收指针 */HAL_UART_Receive_IT(&huart1, rData, 1);/* USER CODE END USART1_MspInit 1 */}
}
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{/* 接收一个字节数据直接发出去 */HAL_UART_Transmit(&huart1, rData, 1, 1000);	/* 每次需要重新初始化接收结构体指针 */HAL_UART_Receive_IT(&huart1, rData, 1);
}

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