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STM32F1的USART介绍
USART即通用同步异步收发器,它能够灵活地与外部设备进行全双工
数据交换,满足外部设备对工业标准 NRZ 异步串行数据格式的要求。
UART即通用异步收发器,它是在USART基础上裁剪掉了同步通信功能,同
步和异步主要看其时钟是否需要对外提供,这个前面也介绍了。我们开
发板上使用的STM32F103ZET6芯片含有3个USART,2个UART外设。它们都
具有串口通信功能,USART它支持同步单向通信和半双工单线通信;还支
持 LIN(域互连网络)、智能卡协议与 IrDA(红外线数据协会) SIR
ENDEC 规范,以及调制解调器操作 (CTS/RTS)。而且,它还支持多处理
器通信和DMA功能,使用 DMA 可实现高速数据通信。USART 通过小数波
特率发生器提供了多种波特率。
USART在STM32中应用最多的是printf输出调试信息,当我们需要了解
程序内的一些变量数据信息时,可以通过printf输出函数将这些信息打
印到串口助手上显示,这样一来就给我们调试程序带来了极大的方便。
串口通信配置步骤
USART相关库函数在stm32f10x_usart.c和stm32f10x_usart.h文件中(1)使能串口时钟及GPIO端口时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); //使能GPIOA时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能USART1时钟 (2)GPIO端口模式设置,设置串口对应的引脚为复用功能 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;(3)初始化串口参数,包含波特率、字长、奇偶校验等参数 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; //校验位uint16_t USART_Mode;//USART模式uint16_t USART_HardwareFlowControl; //硬件流控制} USART_InitTypeDef;(4)使能串口void USART_Cmd(USART_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState);USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口1(5)设置串口中断类型并使能 void USART_ITConfig(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT, FunctionalState NewState);USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启接收中断USART_ITConfig(USART1,USART_IT_TC, ENABLE);对应的串口中断类型可在stm32f10x_usart.h中查找到(6)设置串口中断优先级,使能串口中断通道NVIC初始化库函数是NVIC_Init()(7)编写串口中断服务函数 USART1_IRQHandlerITStatus USART_GetITStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT);if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET){...//执行USART1接收中断内控制}void USART_ClearFlag(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_FLAG);第二个参数为状态标志选项,可选参数可在stm32f10x_usart.h中查找到
eg:
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;//波特率设置USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//收发模式USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
void USART1_IRQHandler(void)//串口1中断服务程序{u8 r;if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中断{r =USART_ReceiveData(USART1);//(USART1->DR);//读取接收到的数据USART_SendData(USART1,r);while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) != SET);} USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);}
硬件电路
编写串口通信控制程序
STM32F1通过USART1实现与PC机通信,STM32F1的USART1收到PC机发来的数据后原封不动的返回给PC机显示。同时使用D1指示灯不断闪烁提示系统正常运行。
程序框架如下:
(1)初始化USART1,并使能串口接收中断等
(2)编写USART1中断函数
(3)编写主函数
uart.h
#ifndef __usart_H#define __usart_H#include "system.h" void USART1_Init(u32 baud);#endif
uart.c
#include "usart.h" /******************************************************************************** 函 数 名 : USART1_Init* 函数功能: USART1初始化函数* 输 入 : bound:波特率* 输 出 : 无*******************************************************************************/ void USART1_Init(u32 baud){//GPIO端口设置GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;USART_InitTypeDef USART_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);/* 配置GPIO的模式和IO口 */GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;//TX //串口输出PA9GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); /* 初始化串口输出IO */GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;//RX //串口输入PA10GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); /* 初始化串口输入IO *///USART1 初始化设置USART_InitStructure.USART_BaudRate = baud;//波特率设置USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//收发模式USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口1 USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启相关中断//Usart1 NVIC 配置NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//串口1中断通道NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;//抢占优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3;//子优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//IRQ通道使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//根据指定的参数初始化VIC寄存器、}/******************************************************************************** 函 数 名 : USART1_IRQHandler* 函数功能: USART1中断函数* 输 入 : 无* 输 出 : 无*******************************************************************************/ void USART1_IRQHandler(void)//串口1中断服务程序{u8 r;if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中断{r =USART_ReceiveData(USART1);//(USART1->DR);//读取接收到的数据USART_SendData(USART1,r);while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) != SET);} USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);}
main.c
#include "system.h"#include "SysTick.h"#include "led.h"#include "usart.h"int main(){u8 i=0; SysTick_Init(72);NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //中断优先级分组 分2组LED_Init();USART1_Init(115200);while(1){i++;if(i%20==0){led1=!led1;}delay_ms(10);}}
测试结果
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