2019年08月28日 | STM32使用HAL库驱动USART详解及例程

HAL库串口驱动详解

STM32硬件串口收发数据过程

串口发送流程–TXD

配置步骤：

编程USARTx_CR1的M位来定义字长。

编程USARTx_CR2的STOP位来定义停止位位数。

编程USARTx_BRR寄存器确定波特率。

使能USARTx_CR1的UE位使能USARTx。

如果进行多缓冲通信，配置USARTx_CR3的DMA使能（DMAT)。

使能USARTx_CR1的TE位使能发送器。

/* 配置1~6步骤 */

HAL_UART_Init(UART_HandleTypeDef *huart) 

发送数据:

向发送数据寄存器TDR写入要发送的数据（对于M3，发送和接收共用DR寄存器）。

向TRD寄存器写入最后一个数据后，等待状态寄存器USARTx_SR(ISR)的TC位置1，传输完成。

/* 发送数据 */

HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)

串口接收流程–RXD

配置步骤：

编程USARTx_CR1的M位来定义字长。

编程USARTx_CR2的STOP位来定义停止位位数。

编程USARTx_BRR寄存器确定波特率。

使能USARTx_CR1的UE位使能USARTx。

如果进行多缓冲通信，配置USARTx_CR3的DMA使能（DMAT)。

使能USARTx_CR1的RE位为1使能接收器。

如果要使能接收中断（接收到数据后产生中断），使能USARTx_CR1的RXNEIE位为1。

   /* 配置1~6步骤 */

   HAL_UART_Init(UART_HandleTypeDef *huart) 

   /* 配置7步骤：开启接收中断，并且设置接收缓冲剂最大接收数据量 */

   HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)

当串口接收到数据时:

USARTx_SR（ISR)的RXNE位置1。表明移位寄存器内容已经传输到RDR（DR）寄存器。已经接收到数据并且等待读取。

如果开启了接收数据中断（USARTx_CR1寄存器的RXNEIE位为1），则会产生中断。（程序上会执行中断服务函数）

如果开启了其他中断（帧错误等），相应标志位会置1。

读取USARTx_TDR（DR）寄存器的值，该操作会自动将RXNE位清零，等待下次接收后置位。

/* 步骤1 ，获取状态标志位通过标识符实现 */

__HAL_UART_GET_FLAG              //判断状态标志位

__HAL_UART_GET_IT_SOURCE   //判断中断标志位  

/* 步骤2~3，中断服务函数 */

void USARTx_IRQHandler(void) ;

/* 步骤4，读取接收数据 */

HAL_UART_Receive(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout);

HAL库运行过程

串口接收中断程序配置过程(HAL库）：

初始化串口相关参数，使能串口：HAL_UART_Init();

串口相关IO口配置，复用配置：

在HAL_UART_MspInit中调用HAL_GPIO_Init函数。

串口接收中断优先级配置和使能：

HAL_NVIC_EnableIRQ()；

HAL_NVIC_SetPriority();

使能串口接收中断：HAL_UART_Receive_IT();

编写中断服务函数：USARTx_IRQHandler

参考例程

STM32F0例程（STM32F030F4P6）

STM32F1例程（STM32F103C8T6）

STM32F7例程（STM32F767IGTx）

uint8_t rData[1];

uint8_t tData[] = "this is test data.";

UART_HandleTypeDef huart1;

int main(void)

{

  HAL_Init();

  SystemClock_Config();

  MX_USART1_UART_Init();

  while (1)

  {

HAL_UART_Transmit(&huart1, tData, tData(test), 1000);

HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_1);

HAL_Delay(500);

  }

}

/* USART1 init function */

void MX_USART1_UART_Init(void)

{

  huart1.Instance = USART1;

  huart1.Init.BaudRate = 9600;

  huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;

  huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;

  huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;

  huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;

  huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;

  huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;

  huart1.Init.OneBitSampling = UART_ONE_BIT_SAMPLE_DISABLE;

  huart1.AdvancedInit.AdvFeatureInit = UART_ADVFEATURE_NO_INIT;

  if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK)

  {

    _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);

  }

}

/* HAL_UART_Init(&huart1)调用此函数进行串口硬件底层配置 */

void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef* huart)

{

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

  if(huart->Instance==USART1)

  {

  /* USER CODE BEGIN USART1_MspInit 0 */

  /* USER CODE END USART1_MspInit 0 */

    /* Peripheral clock enable */

    __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE();

    /**USART1 GPIO Configuration    

    PA9     ------> USART1_TX

    PA10     ------> USART1_RX 

    */

    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10;

    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;

    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;

    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;

    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF7_USART1;

    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

    /* USART1 interrupt Init */

    HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 0, 0);

    HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);

  /* USER CODE BEGIN USART1_MspInit 1 */

  /* 开启接收中断，并初始化串口接收指针 */

HAL_UART_Receive_IT(&huart1, rData, 1);

  /* USER CODE END USART1_MspInit 1 */

  }

}

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)

{

/* 接收一个字节数据直接发出去 */

HAL_UART_Transmit(&huart1, rData, 1, 1000);

/* 每次需要重新初始化接收结构体指针