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。
6 {' z; ]) n- h- S　　b) 初始化函数定义：
　　void USART_Configuration(void); //定义串口初始化函数
% o* W5 w0 l3 u9 k) [0 t" ~　　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：
% Q: N4 z# Q/ D7 Y* r) o: N

1. void USART_Configuration(void) //串口初始化函数
   - m& Y6 Z- r- S; @5 p
2. 
   * ]) G# l4 N% j5 {. G
3. 　　{
   
4. 
   
5. 　　//串口参数初始化
   9 Z" S0 I( H- V  f& ?  O
6. 
   
7. 　　USART_InitTypeDef USART_InitStructure; //串口设置恢复默认参数
   
8. 
   ' |4 W# P1 M; o) u7 @5 h, h
9. 　　//初始化参数设置
   
10. 
      x8 ~6 y+ }  Y3 \1 [  W
11. 　　USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; //波特率9600
      B* b. `& ]: N% z. \" C0 Y- s
12. 
    
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
    
16. 
    
17. 　　USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; //无奇偶校验
    % U" @  X8 ]; e5 i
18. 
      @; w/ W# r7 V& X2 w; `
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
    & B8 @1 }  v! w# r9 e' [
22. 
    # J* V, q* F1 y  Y3 x4 d
23. 　　USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化
    
24. 
    ; ]4 V4 d; B, U+ _7 L- v! ]: z
25. 　　USART_Cmd(USART1, ENABLE); //启动串口
    4 w: ?# @: q; k& t4 @4 _
26. 
    ; s% P9 M$ N; E# V% P
27. 　　}

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4 x" [) }1 \4 t# F% u8 V) L　　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
" N3 h% s4 y$ V. D4 H4 n+ E

1. 　//串口1的管脚初始化
   
2. 
   
3. 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //管脚9
   
4. 
   ) r+ z* a& m) a5 W
5. 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
   
6. 
   & J2 T1 z, u# V
7. 　　GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //TX初始化
   $ ~# h! N1 C3 U
8. 
   
9. 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //管脚10
   % W$ N* D$ t$ b0 z+ m7 P( c! N" c
10. 
    
11. 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入
    9 q. R0 v. }7 V5 @
12. 
    
13. 　　GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //RX初始化

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　　d) 简单应用：
　　发送一位字符
! C9 i1 A* j7 j8 _) M) \1 y0 x! a% P　　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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6 n$ e! B! n7 j  s8 ~　　接收一位字符

" f2 k/ H( }% B, p# s

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

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4 T$ v1 ^' x( E2 [　　变量= (USART_ReceiveData(USART1)); //接受一个字节
　　发送一个字符串
$ \9 _6 V! N! b, _: i4 M　　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
9 {- Q2 ~" n* k9 t& e$ V! y( `
* U, I, H+ _1 s; F3 _

1. 　int i; //定义循环变量
   
2. 
   7 U7 ^+ v5 ~% r, {4 }
3. 　　while(rx_data!='\0') //循环逐字输出，到结束字'\0'
   
4. 
   ) G( q0 L8 G1 Q
5. 　　{USART_SendData(USART1, rx_data); //发送字符
   
6. 
   
7. 　　while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET){} //等待字符发送完毕
   ! `0 l, E# f/ Y0 h3 `
8. 
   + T3 m! Y* _9 A9 M
9. 　　i++;}

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# X" ]+ [' V4 u$ r+ G/ {　　e) USART注意事项：
1 R% j. ]3 T/ a4 v( A　　发动和接受都需要配合标志等待。
0 B" |8 ?3 O/ k  ]　　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
/ h6 J- l4 x3 z8 ~6 ^# r. e" ^　　使用串口所需设置：RCC初始化里面打开RCC_APB2PeriphClockCmd
% G: X- q6 I  h7 s　　(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：

! w" i: G& e4 k+ D( T

1. 　#include "stdio.h"

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　　(2) 粘贴函数定义代码
4 h* f5 R  ~- @6 h( e- ?$ ?　　#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
) {" Z9 }2 _, o$ M3 @/ ?# K　　(6) 增加为putchar函数。
* z; i: Y: _, P! d　　int putchar(int c) //putchar函数

1. 
   
2. <p>　　{</p>
   
3. <p>　　if (c == '\n'){putchar('\r');} //将printf的\n变成\r</p>
   * \: H6 j/ f) l. Z9 r. s! J' c7 [
4. <p>　　USART_SendData(USART1, c); //发送字符</p>
   % d, U; b* w) O6 C4 Q
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>
   & [' L) m7 }' z% n, S( r! V
7. <p>　　}</p>

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: H9 ~: [, m: Y1 e* j2 I　　(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。
& C4 \9 Y7 x+ V5 H" U4 T) b　　3、 NVIC串口中断的应用
" L0 ^: y; X* `( [* n　　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。
8 Y' Z- q: _" [7 H　　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。
　　c) 过程：
* J1 c6 p2 V0 E- U# I5 a- D  @+ _　　i. 在串口初始化中USART_Cmd之前加入中断设置：

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。
   ' z2 y5 U0 m$ Q% X. ]
2. 
   
3. 　　ii. RCC、GPIO里面打开串口相应的基本时钟、管脚设置
   
4. 
   ' h, p& M( x# X8 W) @7 `. M+ X" `
5. 　　iii. NVIC里面加入串口中断打开代码：
   3 x' t' T4 b# x( n) Z
6. 
   
7. 　　NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//中断默认参数
   
8. 
   
9. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQChannel;//通道设置为串口1中断
   ' e, V* {3 \: c# [9 ~# ~% Q8 ?. a
10. 
    + a, K9 e/ ?) X, Y- C4 T+ X
11. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //中断占先等级0
    
12. 
    
13. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //中断响应优先级0
    6 g- H- a- A' P7 X8 o
14. 
    8 B# \% l1 f$ P
15. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //打开中断
    
16. 
    # M# y( Q3 G( f9 m1 C" ^
17. 　　NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //初始化

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, @4 x2 z4 A# C2 x% o. b　　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。
6 G9 E/ l' i  \, a9 |

1. 　void USART1_IRQHandler(void) //串口1中断
   
2. 
   
3. 　　{
   
4. 
   
5. 　　char RX_dat; //定义字符变量
   
6. 
   5 q' O  Z- d) N3 Y0 k% t# ]" C2 W
7. 　　if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //判断发生接收中断
   
8. 
   3 G) f0 h/ K7 }) A* b! U
9. 　　{USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE); //清除中断标志
   
10. 
    
11. 　　GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_10, (BitAction)0x01); //开始传输
    & a/ J5 B! w5 ]
12. 
    / ^! \2 N/ w9 T9 }# T$ J
13. 　　RX_dat=USART_ReceiveData(USART1) & 0x7F; //接收数据，整理除去前两位
    
14. 
    
15. 　　USART_SendData(USART1, RX_dat); //发送数据
    
16. 
    9 k5 c7 C+ F9 X- X
17. 　　while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET){}//等待发送结束
    
18. 
    9 a5 e" S" p3 L7 M
19. 　　}
    * _5 F! p$ P$ J1 {& `4 j
20. 
    
21. 　　}

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4 \9 A8 f3 O# O  J( M% w* J5 ]7 \　　d) 中断注意事项：
* l: f* l8 B: x& T　　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。
# s% }6 Y+ C( g# f$ N# D1 Y3 [　　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。
; L9 L) X+ _: N8 I& I" d. H  G　　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：
' Y$ a/ A/ O6 a8 Z8 m

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

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+ @* E! ?1 W( J' ?　　c) 初始化函数调用：

7 W( B' I4 }  V" U

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 Y4 B2 g+ R( K0 \' K5 b
# Z6 L* W; S; x0 W4 X4 m: H

1. 　void EXTI_Configuration(void)
   : Z. [" v, J: y  K, d( |3 `
2. 
   
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
   . ~7 g4 \3 e0 u+ n+ i1 |
6. 
   
7. 　　GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource3);//管脚选择
   
8. 
   1 p' y5 ^6 R  J& Y6 l! F
9. 　　GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource4);
   # f+ O8 l2 N) T1 J/ G. d5 s  k& B
10. 
    6 c/ n5 d( Y( _1 k, L( z8 D" n  a5 E
11. 　　GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource5);
    ) `- B; ^  K5 l  ]
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. 
    
19. 　　EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line3 | EXTI_Line4; //线路选择
    
20. 
    % E$ ]3 Q" }0 i/ {8 v, Q
21. 　　EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//启动中断
    0 u, E; F+ J8 ]0 p; s5 i8 O2 F
22. 
    1 q# z- t0 Y2 Q0 H- \
23. 　　EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//初始化
    ; \( f6 Z/ i) d1 f- T  j" u
24. 
    
25. 　　}

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7 K* K5 @& M5 @, v! c　　e) RCC初始化函数中开启I/O时钟
" L6 ~0 b: Q# _# _* R' ^　　RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE);
　　GPIO初始化函数中定义输入I/O管脚。

6 W+ \: t8 l9 T

1. //IO输入，GPIOA的4脚输入
   7 }# ?1 C/ D2 G2 F5 P& G6 ~! ^
2. 
   9 U5 R+ l: U1 _* A3 ?
3. 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
   + e) ]$ m. v; h- S! K0 \3 A
4. 
   % W5 B& O. f3 Q) ~# s
5. 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉输入
   + t! ?! S; M( K  q
6. 
   $ f- v7 d7 R+ L5 m
7. 　　GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化
   # M& f. T7 e8 g. K8 |' C
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：
   . X4 c5 {2 U2 ?- }; ?. \
10. 
    , Q0 r: E0 M" ~  j( `8 j
11. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQChannel; //通道
    
12. 
    7 j  f0 L: v( B! v1 c4 P5 S1 U
13. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//占先级
    
14. 
    
15. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //响应级
    
16. 
    / T& M9 y; Q' J* w. J
17. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //启动
    
18. 
    
19. 　　NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //初始化

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/ @% Y. N, O* y% V! j# `) d3 k9 y- B　　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
   ! ?5 y, X+ l# @' v6 u, B
2. 
   5 H( f" t$ U* w) g4 H
3. 　　{ EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3); //清除中断标志
   " o# Q# e. n8 d: u
4. 
   
5. 　　USART_SendData(USART1, 0x41); //发送字符“a”
   0 B5 ?- H5 i, W) d* H6 o* J4 g' C
6. 
   & L7 Z/ B1 A" l" I+ H
7. 　　GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_2, (BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_2)));//LED发生明暗交替
   7 |$ ?# O; O8 O9 K( M
8. 
   ; Y( ^# v5 x$ m4 g( P+ ~" T: M
9. 　　}

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2 _* L8 V; F& N% Q6 z　　h) 中断注意事项：
) l8 K9 D2 t% O$ Y7 k　　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。
8 L& x6 n/ [# N$ c, i& A　　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
$ h9 o5 n7 i  b' r, K# `　　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
" s% i  M- ~% x" [　　后续可以更换为3.5的固件库，
　　d) 简单应用中
* M7 k0 b5 z  G6 n) w　　超级简单应用只可以发送u16类型数据
) p. D- \* Z7 O% x7 X! }6 p( B　　下面发送char数组时，
　　“{USART_SendData(USART1, rx_data);、、” 中rx_data需要改为
　　rx_data才可以，不然就会报错数据类型不匹配，
* z6 ^6 l6 ], n; e$ D- x7 K

( S: ]: t- D. F$ \) H
0 E3 j$ U, s9 F- v1 H

! p, W4 _/ H! d8 O# j8 e1 |

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谢谢楼主，很详细

weilandexingqiu

谢谢楼主分享