正点原子STM32F103学习笔记（八）

2023-07-30 12:59| 来源: 网络整理| 查看: 265

串口通信基本原理处理器与外部设备通信的两种方式并行通信传输原理：数据各个位同时传输。优点：速度快缺点：占用引脚资源多串行通信

传输原理：数据按位顺序传输。

优点：占用引脚资源少

缺点：速度相对较慢

按照数据传送方向，分为：

单工：数据传输只支持数据在一个方向上传输半双工：允许数据在两个方向上传输，但是，在某一时刻，只允许数据在一个方向上传输，它实际上是一种切换方向的单工通信；全双工：允许数据同时在两个方向上传输，因此，全双工通信是两个单工通信方式的结合，它要求发送设备和接收设备都有独立的接收和发送能力。在这里插入图片描述

串行通信的通信方式

同步通信：带时钟同步信号传输。 -SPI，IIC通信接口异步通信：不带时钟同步信号。 -UART(通用异步收发器),全双工，单总线,要约定速度（波特率）

常见的串行通信接口：在这里插入图片描述

STM32的串口通信接口

UART: 通用异步收发器 USART: 通用同步异步收发器大容量STM32F10x系列芯片，包含3个USART和2个UART

UART异步通信方式引脚连接方法： RXD:数据输入引脚。数据接受。TXD:数据发送引脚。数据发送。在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

UART异步通信方式特点：全双工异步通信。分数波特率发生器系统，提供精确的波特率。 -发送和接受共用的可编程波特率，最高可达4.5Mbits/s可编程的数据字长度（8位或者9位）；可配置的停止位（支持1或者2位停止位）；可配置的使用DMA多缓冲器通信。单独的发送器和接收器使能位。检测标志：① 接受缓冲器 ②发送缓冲器空 ③传输结束标志多个带标志的中断源。触发中断。其他：校验控制，四个错误检测标志。在这里插入图片描述

STM32串口异步通信需要定义的参数：起始位数据位（8位或者9位）奇偶校验位（第9位）停止位（1,15,2位）波特率设置在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

发射器控制（发射器时钟）和接收器控制（接收器时钟）受到同一个单元控制。

串口寄存器配置常用的串口相关寄存器

USART_SR状态寄存器 USART_DR数据寄存器（只用到了位0-8） USART_BRR波特率寄存器 USART_CR1控制寄存器（使能）

波特率计算方法

在这里插入图片描述

串口操作相关库函数（省略入口参数）： void USART_Init(); //串口初始化：波特率，数据字长，奇偶校验，硬件流控以及收发使能 void USART_Cmd();//使能串口 void USART_ITConfig();//使能相关中断 //DR寄存器 void USART_SendData();//发送数据到串口，DR uint16_t USART_ReceiveData();//接受数据，从DR读取接受到的数据 //SR寄存器 FlagStatus USART_GetFlagStatus();//获取状态标志位 void USART_ClearFlag();//清除状态标志位 ITStatus USART_GetITStatus();//获取中断状态标志位 void USART_ClearITPendingBit();//清除中断状态标志位

USART_Init();

void USART_Init(USART_TypeDef* USARTx, USART_InitTypeDef* USART_InitStruct) typedef struct { uint32_t USART_BaudRate; //波特率 uint16_t USART_WordLength; //字长 uint16_t USART_StopBits; //停止位 uint16_t USART_Parity; //奇偶校验位 uint16_t USART_Mode; //发送接收使能 uint16_t USART_HardwareFlowControl; //硬件流控制 } USART_InitTypeDef; 串口配置的一般步骤串口时钟使能，GPIO时钟使能: RCC_APB2PeriphClockCmd(); 串口复位:这一步不是必须的 USART_DeInit(); GPIO端口模式设置:要查表“STM32中文参考手册”8.1.11，模式设置为GPIO_Mode_AF_PP（复用为串口一设置为复用推挽） GPIO_Init(); 串口参数初始化： USART_Init(); 开启中断并且初始化NVIC（如果需要开启中断才需要这个步骤） NVIC_Init();//优先级设置 USART_ITConfig();//确定开启哪个中断使能串口: USART_Cmd(); 编写中断处理函数： USARTx_IRQHandler(); 串口数据收发： void USART_SendData();//发送数据到串口，DR uint16_t USART_ReceiveData();//接受数据，从DR读取接受到的数据串口传输状态获取： FlagStatus USART_GetFlagStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_FLAG); void USART_ClearITPendingBit(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT); 程序实践

main.c

void My_USART_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; USART_InitTypeDef USART_InitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; //使能时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA ,ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_USART1 ,ENABLE); //GPIOA9模式设置为GPIO_Mode_AF_PP GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz; GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //GPIOA10模式设置为GPIO_Mode_AF_PP GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz; GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //串口初始化 USART_InitStructure.USART_BaudRate=115200; USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;//不使用硬件流 USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;//接收发送都使能 USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;//不用奇偶校验，通信双方要么都有要么都没有 USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;//一个停止位，传输停止的标志 USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;//没有奇偶校验取八 USART_Init(USART1,&USART_InitStructure); //使能串口 USART_Cmd(USART1,ENABLE); //使能哪个串口中断 USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);//确定开启哪个中断,并开启接收中断(即接收到数据执行中断服务函数) //设置响应中断优先级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQn;//入口参数，在stm32f10x.h头文件447行 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;//是否开启中断通道 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;//设置抢占优先级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;//响应优先级 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); } void USART1_IRQHandler(void) //接收到数据执行这个中断 { u8 res; if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE))//判断是否接收到数据 { res=USART_ReceiveData(USART1);//接受到的值赋给变量 USART_SendData(USART1,res);//发送接收到的数据 } } int main(void) { //中断设置 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //分组选择为2，两位响应两位抢占 My_USART_Init(); while(1);//使用中断接收，使用死循环 } 串口实验讲解 #define USART_REC_LEN 200 //定义最大接收字节数 200 u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN]; //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.末字节为换行符 u16 USART_RX_STA; //接收状态标记

在这里插入图片描述

程序要求，发送的字符是以回车换行结束（0x0D,0x0A) eg:ABCDEFGHI…….(0x0D),(0x0A) bit15标记为1时候提取USART_RX_BUF中bit13~0个有效数据

串口终端服务函数： void USART1_IRQHandler(void) //串口1中断服务程序 { u8 Res; #if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真，则需要支持OS. OSIntEnter(); #endif if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾) { Res =USART_ReceiveData(USART1); //读取接收到的数据 if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//最高位如果是0，接收未完成，继续下面的接收 { if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d 即bit14是否为1 { if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始 else USART_RX_STA|=0x8000; //接收完成了，最高位设为1 } else //还没收到0X0D { if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000; else { USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;//只可以用bit13~0 USART_RX_STA++; if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收 } } } } #if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真，则需要支持OS. OSIntExit(); #endif }

main();

int main(void) { u16 t; u16 len; u16 times=0; delay_init(); //延时函数初始化 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级 uart_init(115200); //串口初始化为115200 LED_Init(); //LED端口初始化 KEY_Init(); //初始化与按键连接的硬件接口 while(1) { if(USART_RX_STA&0x8000) //接收完成返回1 { len=USART_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的数据长度 printf("\r\n您发送的消息为:\r\n\r\n"); for(t=0;t

【本文地址】

公司简介

联系我们