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STM32中USART串口通信实验

时间：2021-04-14 16:37:01

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STM32中USART串口通信实验

声明：所有资源均来自于普中STM32F103开发板相关资料，这是自己购买的一款开发板，如果原作者认为侵权，请联系我以便及时处理。

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);}}