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。
3 q5 E+ }5 f# `; [　　b) 初始化函数定义：
' i% {& f4 W6 J4 W　　void USART_Configuration(void); //定义串口初始化函数
　　c) 初始化函数调用：
4 Q2 r7 V8 N2 _! n- r; e　　void UART_Configuration(void); //串口初始化函数调用
　　初始化代码：
2 _' y4 l6 }+ a8 l8 I
$ t3 Y  T* Q9 f- q; i; I

1. void USART_Configuration(void) //串口初始化函数
   ' ^/ K8 I  A, \4 x! a3 P
2. 
   8 o; v9 j( [' X/ Z* E9 a% D. ~5 h
3. 　　{
   * i8 Q, ^3 W9 F$ s9 u
4. 
   
5. 　　//串口参数初始化
   
6. 
   " q6 S8 k) y  e
7. 　　USART_InitTypeDef USART_InitStructure; //串口设置恢复默认参数
   
8. 
   ( i  p8 O8 `# O. j4 t
9. 　　//初始化参数设置
   6 b- J- W, n3 m) i! J
10. 
    2 q% Q; D& q) e  B3 h& @" H
11. 　　USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; //波特率9600
    0 W* r( c! v8 M% I
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
    3 w% A. H: l* f: i# r9 O1 o
18. 
    9 d& H  j. C. ?  Y" `/ r5 X+ W
19. 　　USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无流控制
    
20. 
      n0 M; w/ V. r- o& d1 I* Q9 E9 w3 ^
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
    
24. 
    ' \4 [7 p  e! k$ _  m( E
25. 　　USART_Cmd(USART1, ENABLE); //启动串口
      x+ m4 b  t7 x" Q
26. 
    * h9 p/ u  k+ N
27. 　　}

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1 r) N! [7 \$ O/ A+ [　　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

/ k/ {- z+ U  h6 A% {/ [  H

1. 　//串口1的管脚初始化
   
2. 
   " G" }7 Z0 l5 o
3. 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //管脚9
   4 N$ Q: T+ ]3 V% z6 G
4. 
   
5. 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
   
6. 
   
7. 　　GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //TX初始化
   ) W( ]9 C- A* l
8. 
   : `+ d- @! K$ ~; Q
9. 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //管脚10
   
10. 
    
11. 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入
    
12. 
    
13. 　　GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //RX初始化

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　　d) 简单应用：
8 t  v6 a& t0 P2 A; E& D& [: M2 ]　　发送一位字符
　　USART_SendData(USART1, 数据); //发送一位数据
3 r+ O1 ]! k' m, t! f

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

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# v9 x# t% Z; ?　　接收一位字符
/ g0 x8 u# u* J/ E. J2 H& R

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

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　　变量= (USART_ReceiveData(USART1)); //接受一个字节
　　发送一个字符串
　　先定义字符串：char rx_data[250];
: U7 b7 m! a" ]3 @　　然后在需要发送的地方添加如下代码

* I3 m% j8 F7 N$ R

1. 　int i; //定义循环变量
   
2. 
   
3. 　　while(rx_data!='\0') //循环逐字输出，到结束字'\0'
   3 r, [: r# ], e4 D! \
4. 
   - D" h* S& U; v5 @, J7 u. R
5. 　　{USART_SendData(USART1, rx_data); //发送字符
   7 j, J/ d$ U9 c$ J. Z
6. 
   
7. 　　while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET){} //等待字符发送完毕
   9 k- l; h- h/ p" L! m3 W8 P# z
8. 
   8 F0 A2 J# S% _' n
9. 　　i++;}

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　　e) USART注意事项：
0 u0 i$ C/ q3 ?0 J! H9 Y, h- E, ]　　发动和接受都需要配合标志等待。
& f/ Y) G8 ^% l　　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
( W7 d0 y" N) J" {　　使用串口所需设置：RCC初始化里面打开RCC_APB2PeriphClockCmd
) u$ |! d7 [/ Q2 e　　(RCC_APB2Periph_USARTx);GPIO里面管脚设定：串口RX(50Hz，IN_FLOATING);串口TX(50Hz，AF_PP);
  z8 ^# Y3 E8 z　　f) printf函数重定义(不必理解，调试通过以备后用)
1 {% L6 w1 x4 J  w　　(1) 需要c标准函数：

1. 　#include "stdio.h"

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　　(2) 粘贴函数定义代码
　　#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch) //定义为putchar应用
　　(3) RCC中打开相应串口
8 n- ^9 T) K. Z) n  T　　(4) GPIO里面设定相应串口管脚模式
  X+ O: z" e6 U3 E6 \/ w　　(6) 增加为putchar函数。
% ^0 S9 t  h, z　　int putchar(int c) //putchar函数
1 d) b- B1 l9 e+ j9 F

1. 
   $ ^) l4 y# l6 s
2. <p>　　{</p>
   ' h/ p2 \" g) V+ q: _5 ?! E) y
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>
   8 T$ M: B! j' U& a2 W
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。
, e  L2 f6 ?5 U5 O. e　　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。
8 h( _& x& G! o　　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：
# r9 \0 k# s, g　　i. 在串口初始化中USART_Cmd之前加入中断设置：
$ i+ f: D2 B% @

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. 
   , C& w& _+ k  B" M
3. 　　ii. RCC、GPIO里面打开串口相应的基本时钟、管脚设置
   
4. 
   + H8 z7 a  g4 C" I5 I
5. 　　iii. NVIC里面加入串口中断打开代码：
   5 s' d$ l( n' V' z) B2 e2 Q
6. 
   : \8 ~% M; {! r0 F# ]( X# p
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
   
10. 
    & @3 `( z9 X8 L/ x
11. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //中断占先等级0
    
12. 
    % g% ]% {$ u1 I; O/ b
13. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //中断响应优先级0
    
14. 
    / v) Z- [' ~; p# @4 r9 w
15. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //打开中断
    / j4 ^$ @; M7 p" }9 g3 d" T8 J4 p
16. 
    , ^2 `* b4 p% R/ {- |& D8 R" j
17. 　　NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //初始化

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　　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。

1. 　void USART1_IRQHandler(void) //串口1中断
   7 t+ a2 r0 D/ X8 i' x; i/ u4 Z& V
2. 
   
3. 　　{
   4 p  m; o' A( D  p
4. 
   $ Q* O" K9 M# c2 p) T- ?
5. 　　char RX_dat; //定义字符变量
   
6. 
   0 b0 m0 D1 ?  c: f8 Q% T/ K1 {; E
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. 
    6 S( I" i* o! y; n- W. L
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
    . J8 Q6 w$ f/ Q* ?7 v5 C7 g
14. 
    . ^& F" p5 u, F8 J' I, m: {
15. 　　USART_SendData(USART1, RX_dat); //发送数据
    
16. 
    + y  q/ C4 C4 t% H
17. 　　while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET){}//等待发送结束
    
18. 
    & F- t  O- ], b0 Z# I
19. 　　}
    
20. 
    
21. 　　}

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　　d) 中断注意事项：
　　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。
6 i$ x0 X: v+ g　　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。
% y0 g: R% ]5 X/ a( J0 R0 g% x　　STM32笔记之九：打断它来为我办事，EXIT (外部I/O中断)应用
  _% J" h) }/ c3 U; H6 b( p  G( k　　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。
+ m- {+ F1 o3 l" A2 Q  ~8 c　　b) 初始化函数定义：

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

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　　c) 初始化函数调用：

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：
  M  e6 X! B" X2 z$ m! o

1. 　void EXTI_Configuration(void)
   0 V0 S6 w1 J( Z% L: ?
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
   4 h& s. Y9 q5 t6 ]# g1 l1 i
6. 
   
7. 　　GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource3);//管脚选择
   ( k. o. n1 K% U$ q2 ~
8. 
   $ H7 G7 k* `* X: l  ~  L
9. 　　GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource4);
   : R1 g  q' \9 `+ Q5 C3 H
10. 
    2 x9 S) _  \! @  i
11. 　　GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource5);
    
12. 
    5 }0 O  }- j0 @, O7 j
13. 　　GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource6);
    2 S% H% G+ g# A6 v! {0 t
14. 
    
15. 　　EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//事件选择
    
16. 
    ) E: n" V( ^& P: ?; v5 m6 i& ^9 t
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
    0 E) i9 C. z4 e2 B& `" F* I
20. 
    
21. 　　EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//启动中断
    + b  _. J, z$ Q6 A1 e8 `; ]2 E, \
22. 
    
23. 　　EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//初始化
    ' m! l4 C: O# j; i/ P- P; g
24. 
    8 L. T1 V5 q2 {
25. 　　}

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; H. T1 d8 l3 d　　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。

$ s& ~) ?; r( h) m6 Q1 [% M5 t% _- {

1. //IO输入，GPIOA的4脚输入
   
2. 
   4 R" Y0 i: v" Z' Y
3. 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
   : h' L. g( [6 g6 Q0 E" U
4. 
     N7 e3 Y  s* g6 r: W3 c$ x
5. 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉输入
   ( s$ t+ b8 a0 ^- }" q. K# y
6. 
   ' q; `- [8 C. n& ]' o) l
7. 　　GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化
   - j0 w0 q! T5 ?+ u7 ?+ p/ x" Z3 [
8. 
   ) }( U1 X* r; P" c% _  m
9. 　　f) 在NVIC的初始化函数里面增加以下代码打开相关中断：
   " H7 ]7 X* i* m2 ?) f% p7 t
10. 
    8 c: I( v/ j& I- j) g0 S* P9 U! L
11. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQChannel; //通道
    
12. 
    " d, e4 r$ T  n# x8 D
13. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//占先级
    
14. 
    
15. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //响应级
    
16. 
    
17. 　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //启动
    " D! Y+ T/ \  ^+ ^) T; F4 W% m
18. 
    4 N" m+ I6 d4 y! D3 T7 U; C( j( A
19. 　　NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //初始化

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　　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
   ! F& ?7 V; _( v
2. 
   : n$ U: Z2 Z' ?0 F% E1 r
3. 　　{ EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3); //清除中断标志
   " Y! m) P3 X9 q% ~- ?% Y
4. 
   
5. 　　USART_SendData(USART1, 0x41); //发送字符“a”
   
6. 
   
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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　　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。
: J3 Q. r/ {- X/ B$ 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。
- p! w+ }3 W. S, O6 q0 m6 ^3 x' b6 U2 S　　-----------------------------------------------------------------------------------
　　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
　　后续可以更换为3.5的固件库，
　　d) 简单应用中
* y2 P8 s! u# m8 u- W0 i　　超级简单应用只可以发送u16类型数据
& B. B. q' |, u! d# r, o　　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，



' v" ~' F# O3 a# D5 [
- v: R4 g9 L4 u5 l* o* `

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谢谢楼主，很详细

weilandexingqiu

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