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。
7 [3 i( v# R7 Q+ F　　b) 初始化函数定义：
　　void USART_Configuration(void); //定义串口初始化函数
, R7 [$ I2 H& n　　c) 初始化函数调用：
　　void UART_Configuration(void); //串口初始化函数调用
　　初始化代码：
( X! k  x3 s- l% H; h, H- j
% H0 p8 `2 I9 K" I; m

1. void USART_Configuration(void) //串口初始化函数
   
2. 
   ) k& N" e. E1 z- g
3. 　　{
   . O+ K) U0 p, U$ }
4. 
   
5. 　　//串口参数初始化
   
6. 
   6 @3 x' n7 j! y: t7 P# }' y
7. 　　USART_InitTypeDef USART_InitStructure; //串口设置恢复默认参数
   ' }. B" D& N- T' {. b7 q5 r
8. 
   
9. 　　//初始化参数设置
   
10. 
    
11. 　　USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; //波特率9600
    
12. 
    
13. 　　USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //字长8位
    7 V0 M+ \% g6 }  d1 A
14. 
    , T; y4 P; n  U' h9 I5 d
15. 　　USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //1位停止字节
    
16. 
    - _  Y1 p  `* l1 y3 k/ s; Q1 j
17. 　　USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; //无奇偶校验
    ! [' q0 G( \  o# ]" n0 v; @
18. 
    
19. 　　USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无流控制
    ( Z3 ~7 W7 j7 l- {
20. 
    
21. 　　USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//打开Rx接收和Tx发送功能
    
22. 
    " J1 o8 u8 F3 u" E, F- k
23. 　　USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化
    
24. 
    
25. 　　USART_Cmd(USART1, ENABLE); //启动串口
    
26. 
    
27. 　　}

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　　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

! X6 V# }) V+ }

1. 　//串口1的管脚初始化
   . G* J5 n  F9 a6 l
2. 
   . n- n/ H" f! h$ d$ r. K
3. 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //管脚9
   
4. 
   
5. 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
   ( }7 x% B& {! U" _9 i  c
6. 
   
7. 　　GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //TX初始化
   
8. 
   
9. 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //管脚10
   1 [- k$ Z& U7 A1 J9 }# Z5 |7 V" M
10. 
    1 k1 K& h, T5 O4 c. \* z8 _
11. 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入
    
12. 
    9 B  ]( e* e9 w% ]3 Z
13. 　　GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //RX初始化

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. b. F) u+ ]6 _) ?7 o) l+ Z7 f　　d) 简单应用：
　　发送一位字符
+ t5 d) Y; k; Y/ x0 }. a　　USART_SendData(USART1, 数据); //发送一位数据
8 x3 u! V3 _" a* Z# N1 c+ G7 {' c

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

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　　接收一位字符

) a% f) i0 q1 e7 }

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

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3 ]$ J. C( r2 o$ c4 X　　变量= (USART_ReceiveData(USART1)); //接受一个字节
- T7 `9 `8 j9 c( ^$ Z  ]$ T　　发送一个字符串
　　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

1. 　int i; //定义循环变量
   ' f( ~( \  E7 S2 I) `
2. 
   ) c% y3 V( [) `" `2 U
3. 　　while(rx_data!='\0') //循环逐字输出，到结束字'\0'
   
4. 
   
5. 　　{USART_SendData(USART1, rx_data); //发送字符
   ; @) E6 z/ O% A7 j& g
6. 
   4 ?& D4 B4 K* K
7. 　　while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET){} //等待字符发送完毕
   5 J. p1 C+ s# p) J
8. 
   
9. 　　i++;}

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　　e) USART注意事项：
$ v" g1 _5 K; }. D　　发动和接受都需要配合标志等待。
  F: D; q2 m; M! b& L, f& R　　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
　　使用串口所需设置：RCC初始化里面打开RCC_APB2PeriphClockCmd
9 }. o% b1 l; r　　(RCC_APB2Periph_USARTx);GPIO里面管脚设定：串口RX(50Hz，IN_FLOATING);串口TX(50Hz，AF_PP);
. v9 G- Z* ~; a7 H" v- w" m　　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：
' I# V4 }3 d" M7 ?- Z

1. 　#include "stdio.h"

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! V: D' N! s) ~* o　　(2) 粘贴函数定义代码
　　#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch) //定义为putchar应用
7 W0 [7 z1 u, u5 N6 b/ {. d　　(3) RCC中打开相应串口
  x! e5 O* X2 |4 A4 w+ Z5 V8 ^　　(4) GPIO里面设定相应串口管脚模式
　　(6) 增加为putchar函数。
　　int putchar(int c) //putchar函数
( q1 u; p( F& R+ I0 R

1. 
   1 q% `' b' ?' N! G1 x
2. <p>　　{</p>
   - |8 r! c3 J3 g* b( b' Z2 ?$ O
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>
     W- k, I  f, h. m1 N
5. <p>　　while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET){} //等待发送结束</p>
   4 N( _8 F. r  K- g9 x, j
6. <p>　　return c; //返回值</p>
   
7. <p>　　}</p>

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　　(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
　　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。
/ w4 P& A: m+ p! u- x2 b　　c) 过程：
( ?/ u7 l3 ?' `, @9 @- @0 o　　i. 在串口初始化中USART_Cmd之前加入中断设置：
; T& L' e5 j/ s/ U# r, ~

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) _2 E" }5 y
2. 
   
3. 　　ii. RCC、GPIO里面打开串口相应的基本时钟、管脚设置
   1 n/ f1 V  _8 o) c8 E
4. 
   
5. 　　iii. NVIC里面加入串口中断打开代码：
   $ F  g4 F# r3 Z+ v
6. 
   # I1 O. \# w- P6 a9 V% G; S# c
7. 　　NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//中断默认参数
   , S; p, K- B- O7 S% V( R  M
8. 
   ! ]: @. E3 `) q) E9 M% q* ]' h+ }' U* P
9. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQChannel;//通道设置为串口1中断
   
10. 
    7 x" a. {* f6 P7 `4 Z7 @
11. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //中断占先等级0
    # C3 S5 J5 G" \5 o/ }/ P
12. 
    
13. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //中断响应优先级0
    
14. 
    
15. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //打开中断
    0 x' P  G) Q# u' J4 M' o
16. 
    
17. 　　NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //初始化

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' E5 {1 B) s5 _3 X+ F- B& F　　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。
0 N# Z; r5 _- _! ^& W
/ b, n9 L4 J' t+ T+ H- N

1. 　void USART1_IRQHandler(void) //串口1中断
   ( T+ h5 T% L2 e% }
2. 
   
3. 　　{
   1 }$ t( E" _6 ~) |+ [+ U: ^# d
4. 
   / Q3 B2 ~8 n& U* o; b* ]
5. 　　char RX_dat; //定义字符变量
   
6. 
   : K, m% W) j4 W% v
7. 　　if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //判断发生接收中断
   
8. 
   
9. 　　{USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE); //清除中断标志
   
10. 
    * \  k/ R1 A7 A
11. 　　GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_10, (BitAction)0x01); //开始传输
    
12. 
    
13. 　　RX_dat=USART_ReceiveData(USART1) & 0x7F; //接收数据，整理除去前两位
    " ^: P: r6 i# E. E2 }9 J' ^
14. 
    
15. 　　USART_SendData(USART1, RX_dat); //发送数据
    5 E0 F2 M) e9 G6 g9 `
16. 
    
17. 　　while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET){}//等待发送结束
    
18. 
    1 Z! g' r* A% g% W. \5 }  v  b$ N, W
19. 　　}
    
20. 
    
21. 　　}

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* Q7 \& m2 ~' S8 ]* Z  M9 K1 [　　d) 中断注意事项：
2 Z, U$ K/ C  v& x# U1 i4 d# K- E; j　　可以随时在程序中使用USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, DISABLE);来关闭中断响应。
. u) [' s( ?" F: V　　NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure定义一定要加在NVIC初始化模块的第一句。
2 V% w5 W8 P5 ?/ z8 N" z+ a　　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。
8 Y& o# n" f( |+ [4 F　　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：
- m7 n& P2 _& f8 Z1 q+ O+ u; J. Z: E' |

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

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: D- X+ o9 v+ M" g  C* ~+ L3 ~$ f0 l　　c) 初始化函数调用：
2 z$ t/ C, m" ?* K+ X0 Y

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

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4 j. f9 \2 y* O" k% P" i7 P' `　　d) 初始化函数：
! X/ b0 k5 }$ ], x7 W" F
: C1 V  I/ a' a6 u, `

1. 　void EXTI_Configuration(void)
   & @$ w* h1 L9 B2 k
2. 
   ; ~- V4 M7 q9 s
3. 　　{ EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; //EXTI初始化结构定义
   
4. 
   
5. 　　EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_LINE_KEY_BUTTON);//清除中断标志
   8 |- L3 d: o  l' d. v
6. 
   ! g" c, Y% d9 |' X
7. 　　GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource3);//管脚选择
   
8. 
   
9. 　　GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource4);
   $ }8 L; C3 q- |( d6 Q: h2 s
10. 
      Y: ~0 k  `( c( B# J- v
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
    
16. 
    
17. 　　EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;//触发模式
    
18. 
    0 W0 |4 ~5 e+ |: n8 Y+ W4 E
19. 　　EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line3 | EXTI_Line4; //线路选择
    
20. 
    
21. 　　EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//启动中断
    
22. 
    
23. 　　EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//初始化
    8 R& _5 I+ d/ c$ m7 z, h
24. 
    
25. 　　}

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3 U7 i6 f9 j0 C! ?　　e) RCC初始化函数中开启I/O时钟
  b( m( s2 M  `% \　　RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE);
, D9 ]' n9 h; Z' `2 ]$ \# m1 L3 a& d! q　　GPIO初始化函数中定义输入I/O管脚。
' u3 f7 g! i" P/ E& t( ^
# M% I. d! h" H  x) U/ |7 _1 c

1. //IO输入，GPIOA的4脚输入
   
2. 
   / b- c" M; V- f0 |
3. 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
   
4. 
   
5. 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉输入
   ) I+ S: g) S7 ~* |3 Y& b* \: m
6. 
   ; S- O* y- x* B
7. 　　GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化
   1 O# z3 @9 O8 D
8. 
   ; J8 o' N& E; s  H0 a* E* z& c& C
9. 　　f) 在NVIC的初始化函数里面增加以下代码打开相关中断：
   + B* Q  |6 @0 A3 m8 z" _1 c' W0 Q/ E
10. 
    
11. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQChannel; //通道
    
12. 
    
13. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//占先级
    ' |: v1 C0 I" F
14. 
    
15. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //响应级
    
16. 
    
17. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //启动
    7 K& y: m4 ?# v/ A5 a: f
18. 
    * y# W) R8 ^4 p1 J
19. 　　NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //初始化

复制代码

. G. {+ Q2 E, e　　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。

1. 　if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line3) != RESET) //判断中断发生来源
   
2. 
   
3. 　　{ EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3); //清除中断标志
   7 z6 x$ k$ o3 Y: L+ O1 V- A
4. 
   ) e8 ~( n9 `) O! {- t. o* z3 g
5. 　　USART_SendData(USART1, 0x41); //发送字符“a”
   , a1 P& v( Q, w: O0 h5 Y
6. 
   
7. 　　GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_2, (BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_2)));//LED发生明暗交替
   + ]& Z. ^/ r  Z& o6 t6 [
8. 
   
9. 　　}

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　　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。
: G+ Q2 E$ a# U' |/ l) q6 Y　　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。
　　-----------------------------------------------------------------------------------
9 @! w) Z# {  C& W3 g　　补充
& S# N/ A3 o/ I3 u0 m& |9 O3 m& j　　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
　　后续可以更换为3.5的固件库，
* f5 P* d9 P7 l3 K+ h　　d) 简单应用中
6 M9 }* p3 E5 D4 m: w2 }2 l: A/ w　　超级简单应用只可以发送u16类型数据
2 X* N# c- j5 g9 S$ t( u6 L% s0 T　　下面发送char数组时，
　　“{USART_SendData(USART1, rx_data);、、” 中rx_data需要改为
* N2 o8 X/ `/ F* D2 ^" p/ K　　rx_data才可以，不然就会报错数据类型不匹配，
# Q1 L: i% j& L3 ]# @; c9 M
( W8 i/ h0 R1 M

6 u  C$ N: D+ g6 R3 t+ m7 I

) `+ t, b6 o* @. Z/ o

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谢谢楼主，很详细

weilandexingqiu

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