STM32之学习笔记--串口通信

小样岁月

　　在基础实验成功的基础上，对串口的调试方法进行实践。硬件代码顺利完成之后，对日后调试需要用到的printf重定义进行调试，固定在自己的库函数中。
　　b) 初始化函数定义：
　　void USART_Configuration(void); //定义串口初始化函数
+ s! f, U" w( w$ U5 t) j, X　　c) 初始化函数调用：
　　void UART_Configuration(void); //串口初始化函数调用
* V8 Q2 Y. v- S　　初始化代码：

! f5 F2 K9 I9 m4 z" I

1. void USART_Configuration(void) //串口初始化函数
   
2. 
   2 J6 `1 b% r4 s5 }
3. 　　{
   4 P$ N) I2 s( S, w) v4 f
4. 
   
5. 　　//串口参数初始化
   
6. 
   ' x! v  D7 T7 x# N1 L6 y5 p0 t" P
7. 　　USART_InitTypeDef USART_InitStructure; //串口设置恢复默认参数
   
8. 
   
9. 　　//初始化参数设置
   7 Z! ^% R2 T1 C
10. 
    & B3 s# i; H, |2 S: \
11. 　　USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; //波特率9600
    
12. 
    $ R  e9 \- y8 X0 v3 q
13. 　　USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //字长8位
    
14. 
    
15. 　　USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //1位停止字节
    7 O! |. V3 F, [
16. 
    
17. 　　USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; //无奇偶校验
    
18. 
    6 w" [3 O0 ]  h" ?. }
19. 　　USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无流控制
    
20. 
    
21. 　　USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//打开Rx接收和Tx发送功能
    
22. 
    
23. 　　USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化
    ! o# a3 W# _) _; j. y& f2 i- a
24. 
    6 [9 U; m' a) ]  V5 I0 M  |6 O% \% o
25. 　　USART_Cmd(USART1, ENABLE); //启动串口
    " z) L7 p2 ~1 z. d
26. 
    ' G- f7 v) w5 l  G' |+ D) E0 y
27. 　　}

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6 c" J6 p' }! j9 k　　RCC中打开相应串口
　　RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 , ENABLE);
　　GPIO里面设定相应串口管脚模式

1. 　//串口1的管脚初始化
   
2. 
   
3. 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //管脚9
   
4. 
   + }; `5 Y, s0 G. x' c0 I( Z' _
5. 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
   ! m0 m1 w# S" n5 ]  e7 _
6. 
   6 J! W9 j$ ], w( e5 U  q) F
7. 　　GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //TX初始化
   , j4 h5 r5 M0 o! p+ ~9 F4 v
8. 
   
9. 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //管脚10
   3 X: ]# c* p4 s
10. 
    
11. 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入
    % q5 C  s  d0 t# r9 X- H1 u4 R/ s. a4 ~3 H
12. 
    
13. 　　GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //RX初始化

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9 s  I3 H, y' ]( o　　d) 简单应用：
　　发送一位字符
　　USART_SendData(USART1, 数据); //发送一位数据

1. 　while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET){} //等待发送完毕

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& w7 g- a$ @+ R! o　　接收一位字符
. o- F7 q5 J  X. S# {
1 r' d" Z; ?5 I9 F# B

1. 　while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET){} //等待接收完毕

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, G# W2 S, d+ }+ J* v! x% f; x0 S　　变量= (USART_ReceiveData(USART1)); //接受一个字节
% a( K0 N' p# L( Y4 R% O　　发送一个字符串
& ]5 Z8 `# U. z6 O1 Y8 {4 J　　先定义字符串：char rx_data[250];
　　然后在需要发送的地方添加如下代码
8 j% y/ e; n: ^: R* s

1. 　int i; //定义循环变量
   
2. 
   " r! H2 V2 r# H# S; u% s: S3 p7 H
3. 　　while(rx_data!='\0') //循环逐字输出，到结束字'\0'
   7 q# Y! A- g: ~# r
4. 
   ' W6 z8 G7 z( ]: g2 ~" Q% U& w0 g
5. 　　{USART_SendData(USART1, rx_data); //发送字符
   
6. 
   * T- X8 Q& m! [/ |% d
7. 　　while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET){} //等待字符发送完毕
   6 b) n6 h. p7 [! F( {1 ?0 W' o
8. 
   * R2 y% M& U7 U2 F  k7 u0 Z. T
9. 　　i++;}

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$ I5 w* o! N& D* {2 z" ^9 s　　e) USART注意事项：
( l/ f6 P% R. i; p　　发动和接受都需要配合标志等待。
' C! c; V" H$ i: M6 t6 t* f　　只能对一个字节操作，对字符串等大量数据操作需要写函数
% B  m" o2 P; K　　使用串口所需设置：RCC初始化里面打开RCC_APB2PeriphClockCmd
5 X: S# ~$ a- A7 r; X: o0 J　　(RCC_APB2Periph_USARTx);GPIO里面管脚设定：串口RX(50Hz，IN_FLOATING);串口TX(50Hz，AF_PP);
　　f) printf函数重定义(不必理解，调试通过以备后用)
　　(1) 需要c标准函数：

; ?$ m- w8 v! p8 J

1. 　#include "stdio.h"

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2 Y4 @( n+ C0 _0 z; x  E1 U+ j) |　　(2) 粘贴函数定义代码
* D# u. q3 [# [" x0 q# E! m　　#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch) //定义为putchar应用
　　(3) RCC中打开相应串口
　　(4) GPIO里面设定相应串口管脚模式
$ a2 K/ r1 ~/ ]5 h& H　　(6) 增加为putchar函数。
　　int putchar(int c) //putchar函数

1. 
   % _( w9 N2 m3 [4 G% ]
2. <p>　　{</p>
   
3. <p>　　if (c == '\n'){putchar('\r');} //将printf的\n变成\r</p>
   
4. <p>　　USART_SendData(USART1, c); //发送字符</p>
   
5. <p>　　while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET){} //等待发送结束</p>
   
6. <p>　　return c; //返回值</p>
   7 O, |5 k0 b0 W! q1 J# F7 R$ ]8 {2 r- K
7. <p>　　}</p>

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8 K1 i9 y2 M, k. t9 M6 ~4 ~' U+ X# T　　(8) 通过，试验成功。printf使用变量输出:%c字符，%d整数，%f浮点数,%s字符串，/n或/r为换行。注意：只能用于main.c中。
　　3、 NVIC串口中断的应用
) n& c( [+ @; X9 U* k　　a) 目的：利用前面调通的硬件基础，和几个函数的代码，进行串口的中断输入练习。因为在实际应用中，不使用中断进行的输入是效率非常低的，这种用法很少见，大部分串口的输入都离不开中断。
　　b) 初始化函数定义及函数调用：不用添加和调用初始化函数，在指定调试地址的时候已经调用过，在那个NVIC_Configuration里面添加相应开中断代码就行了。
1 I- b$ R  O' Y/ V3 Q/ P1 u! r4 m　　c) 过程：
　　i. 在串口初始化中USART_Cmd之前加入中断设置：
, ~, Q) P2 L$ U; u* W

1. 　USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, ENABLE);//TXE发送中断，TC传输完成中断，RXNE接收中断，PE奇偶错误中断，可以是多个。
   
2. 
   & J# i; O- ~, o- d/ C
3. 　　ii. RCC、GPIO里面打开串口相应的基本时钟、管脚设置
   & v( H# n  ~/ k" H( j& @7 |# @9 r
4. 
   4 O; E, C: o$ x9 ?3 T" K
5. 　　iii. NVIC里面加入串口中断打开代码：
   
6. 
   
7. 　　NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//中断默认参数
   
8. 
   & [/ _5 D6 U; C- O0 N; S
9. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQChannel;//通道设置为串口1中断
   
10. 
    
11. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //中断占先等级0
    5 u# t" h/ P) }1 N$ d& a! O; ~: D
12. 
    
13. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //中断响应优先级0
    / D( b/ [8 v& f# B6 B' d
14. 
    ( @/ i6 T. O$ ~
15. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //打开中断
    % i$ }* v8 W5 N$ h: k% A0 Z& f4 Q
16. 
    % o! N! l4 S: B) g1 ?  Q3 E9 `
17. 　　NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //初始化

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% f# X% \0 M/ ~5 a+ b$ F4 w# e　　iv. 在stm32f10x_it.c文件中找到void USART1_IRQHandler函数，在其中添入执行代码。一般最少三个步骤：先使用if语句判断是发生那个中断，然后清除中断标志位，最后给字符串赋值，或做其他事情。
; f, O: J0 U* S: G* D  z

1. 　void USART1_IRQHandler(void) //串口1中断
   , c. o  l4 I8 `
2. 
   ( V: B" [+ \! [" w" ~& a0 e
3. 　　{
   
4. 
   
5. 　　char RX_dat; //定义字符变量
   4 H8 e' T, z5 t  @& q# [+ }
6. 
   
7. 　　if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //判断发生接收中断
   
8. 
   8 n# J5 U# d7 H8 J
9. 　　{USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE); //清除中断标志
   
10. 
    + ?$ h. T! |/ y4 P
11. 　　GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_10, (BitAction)0x01); //开始传输
    8 W/ n' G& O# q0 t. D
12. 
    # D2 p# V; V- l
13. 　　RX_dat=USART_ReceiveData(USART1) & 0x7F; //接收数据，整理除去前两位
    8 N' t2 g& G3 @' C' U! K2 R
14. 
      _+ L; S0 M% G' E9 }) _
15. 　　USART_SendData(USART1, RX_dat); //发送数据
    
16. 
    
17. 　　while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET){}//等待发送结束
    , A/ r7 _  X% ~& W9 }* \
18. 
    4 F+ q/ i! y0 i9 z
19. 　　}
    / \" J; {5 i! o. \. z
20. 
    . U% J1 v  D2 U  P! _. r" _
21. 　　}

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　　d) 中断注意事项：
. f9 p  D% t* i; p9 G　　可以随时在程序中使用USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, DISABLE);来关闭中断响应。
　　NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure定义一定要加在NVIC初始化模块的第一句。
; l$ d1 `" z5 M7 |　　全局变量与函数的定义：在任意.c文件中定义的变量或函数，在其它.c文件中使用extern+定义代码再次定义就可以直接调用了。
　　STM32笔记之九：打断它来为我办事，EXIT (外部I/O中断)应用
　　a) 目的：跟串口输入类似，不使用中断进行的IO输入效率也很低，而且可以通过EXTI插入按钮事件，本节联系EXTI中断。
　　b) 初始化函数定义：

0 m5 F% z3 z1 Z, L' C

1. 　void EXTI_Configuration(void); //定义IO中断初始化函数

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' }% _( H8 @. G% A8 u　　c) 初始化函数调用：
! F! R8 R6 \; C6 C
1 {8 M! W3 ]; w# L

1. 　EXTI_Configuration();//IO中断初始化函数调用简单应用：

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　　d) 初始化函数：

1. 　void EXTI_Configuration(void)
   
2. 
   ; {3 Q, t$ q! i* s7 N
3. 　　{ EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; //EXTI初始化结构定义
   / B/ e9 \- ~8 |
4. 
   
5. 　　EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_LINE_KEY_BUTTON);//清除中断标志
   
6. 
   # C% O' o9 |+ y1 u2 w. A
7. 　　GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource3);//管脚选择
   * C" C% y5 d8 h/ k4 N/ @+ D! Y
8. 
   * B7 n+ J# w8 V: `+ W; @
9. 　　GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource4);
   
10. 
    
11. 　　GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource5);
    
12. 
    
13. 　　GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource6);
    
14. 
    
15. 　　EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//事件选择
    1 r& K1 P8 M. S* y8 N( M
16. 
    
17. 　　EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;//触发模式
    
18. 
    
19. 　　EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line3 | EXTI_Line4; //线路选择
    
20. 
    1 I) {  i. r; \. V9 y. W2 j. ^
21. 　　EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//启动中断
    
22. 
    " t. E7 \5 L" s! z
23. 　　EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//初始化
    
24. 
    
25. 　　}

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　　e) RCC初始化函数中开启I/O时钟
　　RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE);
　　GPIO初始化函数中定义输入I/O管脚。

1. //IO输入，GPIOA的4脚输入
   % }4 Q! X* o. Q4 x
2. 
   2 w4 I, K& X5 H3 F" d
3. 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
   
4. 
   
5. 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉输入
   6 a9 D3 u1 t5 w0 C, k
6. 
   
7. 　　GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化
   
8. 
   
9. 　　f) 在NVIC的初始化函数里面增加以下代码打开相关中断：
   ; z- k2 M, D1 F# o/ Z3 y$ }$ O
10. 
    
11. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQChannel; //通道
    
12. 
    ) ?0 X5 U& C: y3 i
13. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//占先级
    8 g) X7 b. l% k& `5 _& Y+ J* U
14. 
    8 r* L4 y# l6 e" i: t8 A8 i
15. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //响应级
    
16. 
    
17. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //启动
    , U5 F0 m( i' O4 E( H7 l
18. 
    
19. 　　NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //初始化

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' a! \* W" V1 J　　g) 在stm32f10x_it.c文件中找到void USART1_IRQHandler函数，在其中添入执行代码。一般最少三个步骤：先使用if语句判断是发生那个中断，然后清除中断标志位，最后给字符串赋值，或做其他事情。

# P* t- M# U9 m9 N5 \+ L9 ~# I

1. 　if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line3) != RESET) //判断中断发生来源
   
2. 
   4 {% V5 [* h3 f, M$ u8 K* k
3. 　　{ EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3); //清除中断标志
   
4. 
   % R* C3 ?& M# y& w/ Y; D
5. 　　USART_SendData(USART1, 0x41); //发送字符“a”
   
6. 
   0 O; p! X3 [& a% ?' p
7. 　　GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_2, (BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_2)));//LED发生明暗交替
   
8. 
   
9. 　　}

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5 B0 T6 `. z0 W) Y4 T　　h) 中断注意事项：
　　中断发生后必须清除中断位，否则会出现死循环不断发生这个中断。然后需要对中断类型进行判断再执行代码。
　　使用EXTI的I/O中断，在完成RCC与GPIO硬件设置之后需要做三件事：初始化EXTI、NVIC开中断、编写中断执行代码。
　　-----------------------------------------------------------------------------------
　　补充
　　上边的不足之处就是无法发送char类型数据，是u16类型的，会报错
5 I" h0 N' i! m4 @; k" [. X　　后续可以更换为3.5的固件库，
　　d) 简单应用中
+ J" c. j  y! L  G9 J' q, E- \　　超级简单应用只可以发送u16类型数据
& X! b* H6 r% W8 A2 W7 v　　下面发送char数组时，
　　“{USART_SendData(USART1, rx_data);、、” 中rx_data需要改为
+ h# ^: s: A8 [+ S) S0 d" z! o　　rx_data才可以，不然就会报错数据类型不匹配，


# E& H( f& o: L% ?7 f

% \8 t" `/ K# n$ o( D
6 ^) F7 z# T2 b  |  G  o* `3 x

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谢谢楼主，很详细

weilandexingqiu

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