2019年10月12日 | STM32F1笔记（三）UART/USART

UART：Universal Asynchronous Receiver/Transmitter（通用异步收/发器）

USART：Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter（通用同步/异步串行收/发器）

从命名即可看出USART就是UART的基础上添加了同步功能。通常把UART/USART称为串口。

串口包含TLL电平和232的串口，485等电气特性的串口。232、485通常应用于工业。

串口配置的一般步骤可以参考正点原子的总结：

1、串口时钟使能，GPIO时钟使能；

2、串口复位；（我不知道这一步的意义，去掉似乎也没影响，求大神指点）

3、GPIO端口模式的配置；

4、串口参数初始化；

5、初始化NVIC并开启中断；

6、使能串口；

7、编写中断服务函数。

配置示例：

void Usart3_Init(unsigned int BaudRate)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE);

    USART_DeInit(USART3);

    //USART3_TX   GPIOB.10

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

    //USART3_RX   GPIOB.11

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn;

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3;

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

    USART_InitStructure.USART_BaudRate = BaudRate;

    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;

    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;

    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;

    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;

    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;

    USART_Init(USART3, &USART_InitStructure);

    USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE);

    USART_Cmd(USART3, ENABLE);

}

注意：在此示例中GPIO的速率配置为50M，其实没必要那么高，可降低至2M。速率越高，噪声越大，功耗越高。

在配置代码中，开启了接收中断。在日常串口使用中，都会规定通信协议。通信协议的解析，通常在中断服务函数里进行。

通信协议通常由帧头，数据，帧尾三部分组成。

帧头不正确，不继续处理后续接收到的内容。

帧尾不正确，对数据不进行处理。

示例：

帧头由两部分组成，校验信息和数据长度。示例中断校验信息，赋值给unsigned char的变量，相加后为0。这是特殊的帧头。

    unsigned char chr = 0;

    chr += (0xAA + 0xBB + 0xCC + 0xDD + 0xEE + 0x04);

    printf("chr=%Xn", chr);

数据长度通常只指数据的长度，不包含帧头校验信息和帧尾的长度。

帧尾可以是CRC等校验方式。可包含长度也可不包含，计算数据的CRC。目的是确保数据的一致性。

串口中断服务函数示例：

void USART3_IRQHandler(void)

{       

    if(USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_RXNE) == SET)

    {

        USART_ClearITPendingBit(USART3, USART_IT_RXNE);

        g_usart3_recv_data = USART_ReceiveData(USART3);

        switch(g_usart3_recv_state)

        {

            case USART3_RECV_FIRST_FRAME_HEAD:

                if(MKLM_FIRST_FRAME_HEAD == g_usart3_recv_data)

                {

                    g_usart3_recv_state = USART3_RECV_SECOND_FRAME_HEAD;   

                }

                else

                {

                    g_usart3_recv_state = USART3_RECV_FIRST_FRAME_HEAD;             

                }

                break;

            case USART3_RECV_SECOND_FRAME_HEAD:

                if(MKLM_SECOND_FRAME_HEAD == g_usart3_recv_data)

                {

                    g_usart3_recv_state = USART3_RECV_FIRST_LENGTH;

                }

                else

                {

                    g_usart3_recv_state = USART3_RECV_FIRST_FRAME_HEAD;             

                }

                break;

            case USART3_RECV_FIRST_LENGTH:

                g_Usart3_recv_struct.length = g_usart3_recv_data;

                g_Usart3_recv_struct.length <<= 8;

                g_usart3_recv_state = USART3_RECV_SECOND_LENGTH; 

                break;

            case USART3_RECV_SECOND_LENGTH:

                g_Usart3_recv_struct.length |= g_usart3_recv_data;

                g_usart3_recv_length = 0;

                g_usart3_recv_state = USART3_RECV_ADDRESS; 

                break;

            case USART3_RECV_ADDRESS:

                g_Usart3_recv_struct.address = g_usart3_recv_data;

                g_usart3_recv_length++;

                g_usart3_recv_state = USART3_RECV_ORDER;

                break;

            case USART3_RECV_ORDER:

                g_Usart3_recv_struct.order = g_usart3_recv_data;

                g_usart3_recv_length++;

                g_usart3_recv_state = USART3_RECV_ACTION; 

                break;

            case USART3_RECV_ACTION:

                g_Usart3_recv_struct.action = g_usart3_recv_data;

                g_usart3_recv_length++;

                g_usart3_recv_state = USART3_RECV_FIRST_CRC;

                break;

            case USART3_RECV_FIRST_CRC:

                g_Usart3_recv_struct.crc16 = g_usart3_recv_data;

                g_Usart3_recv_struct.crc16 <<= 8;

                g_usart3_recv_length++;

                g_usart3_recv_state = USART3_RECV_SECOND_CRC;

                break;

            case USART3_RECV_SECOND_CRC:

                g_Usart3_recv_struct.crc16 |= g_usart3_recv_data;

                g_usart3_recv_length++;

                if(g_usart3_recv_length == g_Usart3_recv_struct.length)

                {

                    g_recv_status = RECEIVE_OK;

                }

                else 

                {

                    g_recv_status = RECEIVE_LENGTH_ERROR;

                }

                g_usart3_recv_flag = USART3_RECV_SECCESS;

                g_usart3_recv_length = 0;

                g_usart3_recv_state = USART3_RECV_FIRST_FRAME_HEAD;

                break;

            default:

                break;

        }

    }

}

STM32使用printf的方法。

在魔术棒里勾选Use MicroLIB（默认是不勾选的）

以串口2为例，在串口2相关.c里（可在任何位置，为防混乱放在需要配置给printf的串口文件里）

加入以下代码（别忘了添加包含头文件stdio.h）

#include

int fputc(int ch, FILE* stream)

{

    while (!(USART2->SR & USART_FLAG_TXE));

    USART_SendData(USART2, (uint8_t)ch);

    return ch;

}

就可以调用printf了，调用前别忘了相关串口要初始化。

Uart2_Init(9600); 

while(1)

{

    printf("Hello World!rn");

    delay_ms(100);

}

通过串口助手可以看到现象