2021年04月19日 | STM32学习之串口的使用

串口的使用 1、为什么要用串口？

自上一篇写的时间是1月20号，今6月7号了，半年没更新了。

这半年发生了什么？过完年就去找公司实习，在那里自我感觉进步很大。其实在公司大多都是自学，师傅基本不会给你说什么。但这并不能说明你的师傅对你不好，带我的那个师傅只比我高一届，但他的水平比我高的好多届。他也是自学，也没人告诉他该怎么做，因为老板也不太懂。所以自学能力很重要，当然有人带你的话，这样会更好。

不说这些了，串口在调试的时候作用非常大。也学我们在学51的时候，只是将程序下载到开发板，看看是否能运行起来，通过数码管将结果显示出来，从而就知道程序设计的正确性。以前我也是这样做的，没什么不好。

在公司实习的时候，他们调试都是使用串口打印输出信息，观察程序从上电、初始化、运行数据什么的全部都显示到PC机上。然后再一句一句分析它的打印信息，从而找到出错的源头。这使我对串口的认识有更深了一步，所以我决定在学习STM32的时候，开发流程跟在公司学的方法一样——使用串口，观察打印信息。

2、STM32跟PC机（也就是电脑）如何连接

我的STM32F103C8T6只是裸板，没有串口芯片，当然用的也是学生机——笔记本电脑，同样也没串口。

解决办法1、买一块 MAX3232转接板+一条USB转串口线 +邮费=30块左右

2、只需要买一块PL2303的USB转接板。这样就将第一种的转接板和连接结合到一起了。

不过我用的是第一种，MAX3232+USB的串口线，为什么不用方便的2种？

max3232对于没有串口的开发板可以充当电平转换芯片，如何开发板有了电平转换芯片，我便使用USB转串口线经行连接，这样便灵活了。第二种只是用在既没转换芯片也没USB转串口的情况，不过对于最小系统板来说，它既可以下载程序，又可以当做串口来调试。至于台式机就不需要USB转串口线了，普通串口线即可。

连接示意如下所示：

3、代码分析

再写这里之前，应该已经学过模块化编程了，STM32的每个XXX.c 和xxx.h 这都是模块化编程。良好的程序，与其好的代码风格有关。你的代码风格跟你接触教你写代码的有很大关系。以前刚刚学习单片机编程，我还不信，现在我承认，跟教我单片机的老师风格有些像。

这里我做的是一个串口发送数据到PC机的例子：

要让STM32能够顺利发出数据，要进行如下配置

PA9，PA10管脚要配置，USART也需要配置波特率，数据有几位，停止位，数据流等。

USART和uart有什么区别USART在做串口时，两者并不区别，但是USART有SPI的功能。还有串口通信为什么要配置波特率，停止位，硬件数据留这些，以前我也没想过，现在只觉得协议这个东西，是一个好的标准。

建立一个usart_debug.c的文本，内容如下

#include"usart_debug.h"

void GPIO_Configuration(void)

{

GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能UASRT的时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//使能GPIOA的时钟，开始的时候，我没用这句话，调了两天，跟源码一句一句比才知道

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_9;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed= GPIO_Speed_50MHz; //波特率较高，IO翻转需较高频率

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出;我看网上有人说设置成GPIO_Mode_Out_PP普通推挽输出也行，但实践出真知，我试了发送是乱码。;

GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_10;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //配置成浮空输入，既然是输入所以就不用配置IO口的频率了

GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

}

void USART1_config(void)

{

USART_InitTypeDefUSART_InitStructure;

USART_InitStructure.USART_BaudRate= 115200;//配置波特率

USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //配置数据位

USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//停止位

USART_InitStructure.USART_Parity= USART_Parity_No ;//奇偶校验位

USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl= USART_HardwareFlowControl_None; //硬件流

USART_InitStructure.USART_Mode =USART_Mode_Rx |USART_Mode_Tx;

USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);

USART_Cmd(USART1, ENABLE);

}

//这段很重要，如果要使用printf函数打印信息，需要加fputc函数，就需要对printf函数重定向到串口，以前工作中他们老是提重定向，什么串口重定向，USB重定向什么的，我也是云里雾里，如今给我的感觉就是将上层函数实现对底层硬件的操作

intfputc(int ch,FILE*f){

while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) !=SET); //网上的一些函数里面是没有这一句代码，如果不加的话，打印时第一个字符就会没有，原因据说是硬件复位后，USART_FLAG_TC被置一了，而要发送数据必须让其为底才可以，一表示数据发送发出的标志，也可以用这样一句USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_TC);清楚标准位。可是我没这样做一样发成功了，这个疑惑以后再想明白。

USART_SendData(USART1, (uint16_t)ch);

while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) !=SET);

return ch;

}

void usart_debug_config(void)//提供给main函数调用的串口配置函数

{

GPIO_Configuration(); //IO口配置

USART1_config();//串口配置

}

还就是usart_debug.h

#ifndef __usart_debug_H

#define__usart_debug_H

#include "stm32f10x.h"

#include

void usart_debug_config(void);

int fputc(int ch, FILE *f);

#endif// __USART1_H

main函数：

这里使用两种方式一种是 使用普通的方式发送，另一种使用printf函数

其实还有一种USART_printf函数来实现，这里不做介绍。有空看看区别一下printf和usart_printf，据说是支持格式多少的问题

#include"stm32f10x.h"

#include"usart_debug.h" //包含main函数里的调用函数

int main(void)

{

unsigned char TxBuf1[100] ={"发送字符串！！!rn"};

inti;

SystemInit();

usart_debug_config();

for( i = 0; TxBuf1[i] != ''; i++)

{

while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC)==RESET);//这里跟分析fputc时是一样的

USART_SendData(USART1 , TxBuf1[i]);//发送字符数组里的单个字符

while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC)==RESET);

}

printf("hello world!世界你好！ rn"); //调用printf函数

while(1)

{

;

}

}

仿真及调试

程序编好之后，在target option里要选择 USE microLIB （keil自带的微库），这是使用非标准C库，在编译链接是，将我们编写的fputc函数作为编译的首选，否则就会编译stdio.h里的fputc函数。

写到这里我发现我这个代码感觉不是很好，使用微库而不用标准C库，应该会有影响，我瞬间就明白了他们为什么要自己编写支持输出格式很少的的USART_printf函数了，后面目测我也会使用这个函数。

一个好的程序代码就是结构健全，BUG很少。把简单做到极致

在KEIL里继续软件仿真

仿真和下载时要注意的是，仿真要选USE Simulation而下载要选右边的JTAG。。。。

然后点击debug 进入调试界面

view--->serial windos -->UART 1

全速运行 其结果如下：

串口发送数据就到此为止。

串口接收数据

这儿写的跟上面的已经没有关系了，不要搞混。

关于从PC机发送数据到STM32，这一部分则需要中断来实现，因为我们不需要时时刻刻都来检测外部是否发出数据给STM32，因此只要有数据来，就触发中断。这里就需要配置NVIC了

void NVIC_Config(void)

{

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //优先组为2

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//打开USART中断通道

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3; //抢占优先级

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2; //子优先级

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //中断通道使能

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//串口接收中断使能

USART_Cmd(USART1, ENABLE);

}

其他配置比如串口复用到IO配置，串口时钟配置，和发送数据是一样的。

串口中断处理函数：

void USART1_IRQHandler(void)

{int RX_status;//自己定义一个标志位

RX_status = USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE);//读取接收数据标志位，如果装好了一帧数据则硬件将其置一。

if(RX_status == SET) {

USART_SendData(USART1 , USART_ReceiveData(USART1));//将收到的数据再由STM32发送给PC机。

while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC)==RESET);//等待发送完成。

}

}

串口的发送接收大致如此，还是要搞懂什么数据位，硬件流，停止位，校验位什么，一个东西既然出现了就要好好分析出现的意义。想到了今天给电脑拆机清灰，电脑最好两年清一次。反正每次上螺丝都会多出那么一两个来，是不是可以不用要？

肯定不是，生产商肯定也知道节约成本什么，他们的结构工程师也知道PCB上开一个螺丝孔也是要收钱的。所以每一颗螺丝都有它的意义，所以什么校验位，停止位也有他的意义，即便我们不使用。其实剩的螺丝我也扔了，完全不知道上在哪儿！