USART——串口通讯

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野火F429开发板

标准库

通讯基本概念

同步通讯和异步通讯

同步通讯和异步通讯的区别在于有没有时钟信号线

全双工、半双工、单工通讯

全双工可以收发同时进行

半双工可以收发但不可同时进行

单工只能收或发

USART

三大时序：USART、I2C、SPI，USART是其中之一了

USART时序：起始位为低电平、然后发送数据8位数据是没有校验位的，9位数据是有校验位的、停止位为高电平。时序如下图：（字长为8）

现在我使用串口一般都是打印调试信息或者蓝牙通讯 ，只会用到TX和RX,不需要用到时钟信号线，所以是异步半双工

如果想要操作寄存器，那就要看功能框图了

1.TX发送数据引脚、RX接受数据引脚，所以要把引脚配置为串口复用引脚（每个串口对应的引脚都不一样，这样查看手册）

2.发送数据寄存器和接收数据寄存器，还有发送移位寄存器和接受移位寄存器

发送数据时，发送寄存器将数据一位位的移向移位寄存器发送出去

接收数据时，将数据接收到移位寄存器然后再移向接收寄存器

3.控制寄存器CR1：要使能USART、设置数据位（字长）、是否开启校验位、奇校验还是偶校验、作为发送器还是作为接收器（使能）

4.波特率设置，直接操作寄存器的时候要自己算出数值，然后写入寄存器，如果用标准库就不需要计算了，已经算好了。公式如下：

OVER8：过采样模式，根据选择的模式去更改权位（计算小数的时候）

使用标准库的话上面的了解一下就好了

串口的四个参数：波特率、数据位、校验位、停止位。

波特率：每秒中传输了多少个码元

数据位：八位或者九位，八位是没有校验位九位是有校验位

使能了校验位之后每个字符的数据帧格式：启动位+数据位+校验位+停止位

没有使能校验位每个字符的数据帧格式：启动位+数据位+停止位

停止位：表示数据已经发送完成了，停止位长传输准确率高，效率低 停止位分为0.5位、1位、1.5位、2位

0.5位和1.5位用在智能卡模式，一般情况下用1位停止位，2位停止位一般用于USART模式、单线模式、调制解调器模式。

一般情况：波特率：115200、数据位：8位、无校验位、停止位：1位

要想实现通讯，发送设备和接受设备波特率、数据位、校验位、停止位必须相同才可实现通讯

1.初始化串口的引脚

2.配置串口的参数

3.编写发送字符串函数

4.重定向printf函数和scanf函数

什么是重定向？简单来说，你喝水要喝进肚子里，可是你喝的时候是喝进脑子里的，你必须重定向才能让水喝进肚子里。

代码如下：

#ifndef __USART__H

#define __USART__H

#include 'main.h'

#define USART_TX_CLOCK                  RCC_AHB1Periph_GPIOA

#define USART_RX_CLOCK                  RCC_AHB1Periph_GPIOA

#define USART_TX_PORT                   GPIOA

#define USART_RX_PORT                   GPIOA

#define USART_TX_PINSOURCE              GPIO_PinSource9            

#define USART_RX_PINSOURCE              GPIO_PinSource10           

#define USART_AF                         GPIO_AF_USART1

#define USART_TX_PIN                    GPIO_Pin_9

#define USART_RX_PIN                    GPIO_Pin_10

#define USART_CLOCK_Cmd()               RCC_APB2PeriphClockCmd(USART_CLOCK,ENABLE)

#define USART_CLOCK                     RCC_APB2Periph_USART1

#define USART                           USART1  

#define BAUDRATE                        115200                 

void USART_GPIO_Config(void);

void USART_Config(void);

void USATR_Sendbyte(uint16_t data);

void USART_Sendstring(char *string);

int fputc(int ch, FILE *f);

#endif

#include 'usart.h'

void USART_GPIO_Config(void)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

    /*开USART引脚复用时钟*/

    RCC_AHB1PeriphClockCmd(USART_TX_CLOCK|

                           USART_RX_CLOCK,ENABLE);

    /*

    **复用模式

    **不上拉不下拉

    **TX->PB6    RX->PB7

    */

    GPIO_InitStruct.GPIO_OType=GPIO_OType_PP;

    GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_UP;

    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_High_Speed;

    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF;

    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=USART_TX_PIN;

    GPIO_Init(USART_TX_PORT,&GPIO_InitStruct);

    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF;

    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=USART_RX_PIN;

    GPIO_Init(USART_RX_PORT,&GPIO_InitStruct);

    /*设置复用功能*/

    GPIO_PinAFConfig(USART_TX_PORT,USART_TX_PINSOURCE,USART_AF);

    GPIO_PinAFConfig(USART_RX_PORT,USART_RX_PINSOURCE,USART_AF);

}

void USART_Config(void)

{

    USART_InitTypeDef USART_InitStruct;

    /*引脚配置*/

    USART_GPIO_Config();

    /*开串口时钟*/

    USART_CLOCK_Cmd();

    /*

    **波特率115200

    **发送和接收模式

    **无校验位

    **停止位为1

    **8位数据位

    **不使用硬件流

    */

    USART_InitStruct.USART_BaudRate=BAUDRATE;

    USART_InitStruct.USART_Parity=USART_Parity_No;

    USART_InitStruct.USART_StopBits=USART_StopBits_1;

    USART_InitStruct.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;

    USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;

    USART_InitStruct.USART_Mode=USART_Mode_Tx|USART_Mode_Rx;

    USART_Init(USART,&USART_InitStruct);

    /*使能串口*/

    USART_Cmd(USART,ENABLE);

}

void USATR_Sendbyte(uint16_t data)

{

    USART_SendData(USART,data);

    while(USART_GetFlagStatus(USART,USART_FLAG_TXE)==RESET);

}

void USART_Sendstring(char *string)

{

    unsigned int i=0;

    do

    {

        USATR_Sendbyte(*(string+i));

        i++;

    } while (*(string+i)!='');

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

}

///重定向c库函数printf到串口，重定向后可使用printf函数

int fputc(int data, FILE *f)

{

/* 发送一个字节数据到串口 */

USART_SendData(USART,(uint8_t) data);

/* 等待发送完毕 */

while (USART_GetFlagStatus(USART, USART_FLAG_TXE) == RESET);

return (data);

}

int fgetc(FILE *f)

{

    /*等待接受完毕*/

    while(USART_GetFlagStatus(USART,USART_FLAG_RXNE)==RESET);

    return (USART_ReceiveData(USART));

}