2021年05月08日 | 通过学习USART1深入STM32F107VCT6的串口通信

简介：STM32有数个串口，每个串口都有一个自己独立的波特率寄存器USART_BRR，通过设置该寄存器就可以达到配置不同波特率的目的，由于STM32采用分数波特率，所以STM32的串口波特率设置范围很宽，而且误差很小。

在STM32的参考手册中，串口被描述成通用同步异步收发器(USART)，它提供了一种灵活的方法与使用工业标准NRZ异步串行数据格式的外部设备之间进行全双工数据交换。USART利用分数波特率发生器提供宽范围的波特率选择。它支持同步单向通信和半双工单线通信，也支持LIN（局部互联网），智能卡协议和IrDA（红外数据组织）SIR ENDEC规范，以及调制解调器(CTS/RTS)操作。它还允许多处理器通信。还可以使用DMA方式，实现高速数据通信。

USART通过3个引脚与其他设备连接在一起，任何USART双向通信至少需要2个引脚：接受数据输入(RX)和发送数据输出(TX)。

RX: 接受数据串行输入。通过过采样技术来区别数据和噪音，从而恢复数据。

TX: 发送数据输出。当发送器被禁止时，输出引脚恢复到它的I/O端口配置。当发送器被激活，并且不发送数据时，TX引脚处处于高电平。在单线和智能卡模式里，此I/O口被同时用于数据的发送和接收。

一般有两种工作方式：查询和中断。

（1）查询：串口程序不断地循环查询，看看当前有没有数据要它传送。如果有，就帮助传送（可以从PC到STM32板子，也可以从STM32板子到PC）。

（2）中断：平时串口只要打开中断即可。如果发现有一个中断来，则意味着要它帮助传输数据——它就马上进行数据的传送。同样，可以从 PC到STM3板子，也可以从STM32板子到PC

注意：

发动和接受都需要配合标志等待。

只能对一个字节操作，对字符串等大量数据操作需要写函数

使用串口所需设置：RCC初始化里面打开RCC_APB2PeriphClockCmd

(RCC_APB2Periph_USARTx);GPIO里面管脚设定：串口RX（50Hz，IN_FLOATING）；串口TX（50Hz，AF_PP）；

printf函数重定义（不必理解，调试通过以备后用）

需要c标准函数：#include "stdio.h"

增加为putchar函数。

int putchar(int c) //putchar函数

{if (c == 'n'){putchar('r');} //将printf的n变成r

USART_SendData(USART1, c); //发送字符

while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET){} //等待发送结束

return c; //返回值

}

printf使用变量输出:%c字符，%d整数，%f浮点数,%s字符串，/n或/r为换行。注意：只能用于main.c中。

另外：

STM32支持三个串口，在usart1默认引脚被占用的情况下可以将usart1映射到PB0.6和PB0.7上。实现的方法 如下：

1、打开GPIO的AFIO时钟，使用stm32功能模块之前，必须开时钟；

2、使能USART1的映射，

3、配置USART1映射后的GPIO（PB0.6，PB0.7）

具体实现：

1、在set_systm函数中添加如下模块，打开AFIO时钟，使能USART1映射

#ifdef USB_TO_KLINE_USART1_REMAP

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART1,ENABLE);

#endif

2、在set_systm函数中添加如下模块，配置USART1映射后的GPIO

#ifdef USB_TO_KLINE_USART1_REMAP

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

#else

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

#endif

例:

#include "stm32f10x.h"

#include "stm32_eval.h"

#include

USART_InitTypeDef USART_InitStructure; //定义结构体类型变量

void GPIO_Configuration(void); //声明GPIO配置函数

#ifdef __GNUC__

#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch) //此处定义为putchar应用

#else

#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)

#endif

int main(void)

{

SystemInit(); //配置系统时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1| RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); //打开APB2功能时钟（UART1为连接在APB2上的高速外设）开启了串口时钟和复用功能时钟

GPIO_Configuration(); //调用GPIO配置函数

USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200; //设置USART传输波特率

USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //设置USART传输数据位一帧为8位

USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //设置USART传输每帧一个停止位

USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; //设置USART无奇偶校验

USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //设置USART无硬件流控制

USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//开启USART发送和接受功能

USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化USART1设置

USART_Cmd(USART1, ENABLE); //开启USART1

printf("nr 李继超是个好人吗？ nr");

printf("nr 回答：李继超是个大好人！ nr");

printf("nr 菏泽是个是个美丽的地方！ nr");

printf("nr 发生了什么？你是猴子请来的救兵吗？ nr");

printf("nr 嗯！李继超的确是个大好人！！！你才魔道呢！哼！！！ nr"); //配置输出数据

while (1)

{

}

}

void GPIO_Configuration(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义结构体变量类型

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //打开GPIOA的功能时钟

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //选择GPIO引脚GPIO_Pin_9

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //设置GPIO速率

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //设置GPIO_pin_9为 复用功能 推挽输出

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIO_Pin_9设置

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //选择GPIO引脚GPIO_Pin_10

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //设置GPIO_Pin_10浮空输入

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIO_Pin_10设置

}

PUTCHAR_PROTOTYPE //重定义printf函数

{

USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch); //发送字符串

while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET)// 检测是否发送完成

{}

return ch;

}

#ifdef USE_FULL_ASSERT

void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line)

{

while (1)

{}

}

#endif