(stm32f103学习总结)—USART串口通信

时间:2024-02-23 18:17:16

一、 USART简介

  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。

二、 USART结构框图

参考《STM32F10x中文参考手册》25章内容

三、串口通信配置步骤

(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

    USART_Init(USART_TypeDef* USARTx, USART_InitTypeDef* USART_InitStruct);

(4)使能串口

     USART_Cmd(USART_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState);

  举例:USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口1

(5)设置串口中断类型并使能(使能在4中)

     USART_ITConfig(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT, FunctionalState NewState);

  举例: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)  //是否得到中断标志位

{

  ...//执行USART1接收中断内控制

}

 USART_ClearFlag(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_FLAG); // 清除中断标志位

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

usart.h文件
1
#ifndef __usart_H 2 #define __usart_H 3 4 #include "system.h" 5 6 7 void USART1_Init(u32 bound); 8 9 10 #endif

 

 usart.c文件
1
#include "usart.h" 2 3 /******************************************************************************* 4 * 函 数 名 : USART1_Init 5 * 函数功能 : USART1初始化函数 6 * 输 入 : bound:波特率 7 * 输 出 : 无 8 *******************************************************************************/ 9 void USART1_Init(u32 bound) 10 { 11 //GPIO端口设置 12 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 13 USART_InitTypeDef USART_InitStructure; 14 NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; 15 16 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); 17 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE); 18 19 20 /* 配置GPIO的模式和IO口 */ 21 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;//TX //串口输出PA9 22 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; 23 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出 24 GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); /* 初始化串口输入IO */ 25 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;//RX //串口输入PA10 26 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING; //模拟输入 27 GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); /* 初始化GPIO */ 28 29 30 //USART1 初始化设置 31 USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率设置 32 USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式 33 USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位 34 USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位 35 USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制 36 USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式 37 USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1 38 39 USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口1 40 41 USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC); 42 43 USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启相关中断 44 45 //Usart1 NVIC 配置 46 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//串口1中断通道 47 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;//抢占优先级3 48 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3; //子优先级3 49 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能 50 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器、 51 } 52 53 /******************************************************************************* 54 * 函 数 名 : USART1_IRQHandler 55 * 函数功能 : USART1中断函数 56 * 输 入 : 无 57 * 输 出 : 无 58 *******************************************************************************/ 59 void USART1_IRQHandler(void) //串口1中断服务程序 60 { 61 u8 r; 62 if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中断 63 { 64 r =USART_ReceiveData(USART1);//(USART1->DR); //读取接收到的数据 65 USART_SendData(USART1,r); 66 while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) != SET); 67 } 68 USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC); 69 }

 

main文件
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#include "system.h" 2 #include "SysTick.h" 3 #include "led.h" 4 #include "usart.h" 5 6 int main() 7 { 8 u8 i=0; 9 SysTick_Init(72); 10 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //中断优先级分组 分2组 11 LED_Init(); 12 USART1_Init(9600); 13 14 while(1) 15 { 16 i++; 17 if(i%20==0) 18 { 19 led1=!led1; 20 } 21 delay_ms(10); 22 } 23 }