介绍STM32F407串口配置步骤，完成串口的数据发送与接收、实现中断接收，支持printf重定向。

STM32F407 串口配置说明

STM32F4 的串口资源相当丰富的，功能也相当强劲，STM32F407ZGT6 最多可提供 6 路串口，有分数波特率发生器、支持同步单线通信和半双工单线通讯、支持 LIN、 支持调制解调器操作、 智能卡协议和 IrDA SIR ENDEC 规范、具有 DMA 等。

【1】串口硬件引脚分析

【2】串口复用引脚介绍

串口寄存器介绍在手册第26章

GPIO口复用功能引脚配置

F407串口对应的引脚

配置复用功能的寄存器

串口时钟频率配置分析

【3】串口1配置示例

Usart.c代码示例：

#include 'usart.h'

 /*

 函数功能：串口1初始化

 函数形参：

  u32 clock   :时钟频率(默认*1000000HZ)  注意：APB1最大时钟频率为42MHZ  APB2最大时钟频率为84MHZ

  u32 baud :波特率

 硬件连接：

 PA9--- >TX

 PA10-- >RX

 */

 void USART1_Init(u32 clock,u32 baud)

 {

 /*1. 开时钟*/

 RCC- >AHB1ENR|=1< < 0;//使能PORTA时钟

 RCC- >APB2ENR|=1< < 4;//使能USART1时钟

 /*2. 复位串口时钟*/

 RCC- >APB2RSTR|=1< < 4; //使能USART1复位时钟

 RCC- >APB2RSTR&=~(1< < 4); //关闭USART1复位时钟

 /*3. 配置GPIO口模式*/

   GPIOA- >MODER&=~(0x3< < 9*2); //清除模式

 GPIOA- >MODER|=0x2< < 9*2;    //配置复用功能模式

 GPIOA- >MODER&=~(0x3< < 10*2); //清除模式

 GPIOA- >MODER|=0x2< < 10*2;    //配置复用功能模式

 GPIOA- >OTYPER&=~(0x1< < 9);  //0表示推挽输出

 GPIOA- >OSPEEDR&=~(0x3< < 9*2); //清除之前配置

 GPIOA- >OSPEEDR|=0x2< < 9*2;    //50MHZ输出速度

 GPIOA- >PUPDR&=~(0x3< < 10*2); //清除之前配置

 GPIOA- >PUPDR|=0x1< < 10*2;    //配置上拉

 GPIOA- >AFR[1]&=~(0xF< < 4*1); //清除PA9配置

 GPIOA- >AFR[1]|=0x7< < 4*1;    //配置PA9复用功能模式为串口1

 GPIOA- >AFR[1]&=~(0xF< < 4*2); //清除PA10配置

 GPIOA- >AFR[1]|=0x7< < 4*2;    //配置PA10复用功能模式为串口1

 /*4. 配置USART-CR寄存器*/

 USART1- >BRR=(clock*1000000)/baud;//配置波特率

 USART1- >CR1|=1< < 3;  //使能发送

 USART1- >CR1|=1< < 2;  //使能接收，并开始搜寻RX引脚上的起始位

 USART1- >CR1|=1< < 13; //USART模块使能。

 }

 /*

 函数功能：串口字符串发送

 函数形参：

 USART_TypeDef *USARTx :串口的类型 (USART1 USART2 USART3)

 u8 *str:将要发送的字符串

 */

 void USARTxSendString(USART_TypeDef *USARTx,u8 *str)

 {

 while(*str!='\0')

 {

 USARTx- >DR=*str;

   while(!(USARTx- >SR&1< < 7)){} //等待发送完成

 str++;

 }

 }

Usart.h代码示例

#ifndef USART_H

 #define USART_H

 #include 'stm32f4xx.h'

 void USART1_Init(u32 clock,u32 baud);

 void USARTxSendString(USART_TypeDef *USARTx,u8 *str);

 #endif

Main.c代码示例

#include 'stm32f4xx.h' // Device header

 #include 'led.h'

 #include 'delay.h'

 #include 'key.h'

 #include 'usart.h'

 int main(void)

 {

 u8 key,i,c;

 LED_Init();

 KEY_Init();

 USART1_Init(84,115200);

 while(1)

 {

  key=ScanKeyVal(0);

  if(key)

  {

   i=!i;

 LED0(i);

   LED1(i);

 USARTxSendString(USART1,'万邦易嵌嵌入式开发!\r\n');

  }

  if(USART1- >SR&1< < 5) //接收到数据

  {

  c=USART1- >DR;

  USART1- >DR=c; //将接收到的数据原路返回

  }

 }

 }

【4】串口标准输入输出重定向

Usart.c文件增加代码：

#include 'usart.h'

 /*

 函数功能：串口1初始化

 函数形参：

  u32 clock   :时钟频率(默认*1000000HZ)  注意：APB1最大时钟频率为42MHZ  APB2最大时钟频率为84MHZ

  u32 baud :波特率

 硬件连接：

 PA9--- >TX

 PA10-- >RX

 */

 void USART1_Init(u32 clock,u32 baud)

 {

 /*1. 开时钟*/

 RCC- >AHB1ENR|=1< < 0;//使能PORTA时钟

 RCC- >APB2ENR|=1< < 4;//使能USART1时钟

 /*2. 复位串口时钟*/

 RCC- >APB2RSTR|=1< < 4; //使能USART1复位时钟

 RCC- >APB2RSTR&=~(1< < 4); //关闭USART1复位时钟

 /*3. 配置GPIO口模式*/

   GPIOA- >MODER&=~(0x3< < 9*2); //清除模式

 GPIOA- >MODER|=0x2< < 9*2;    //配置复用功能模式

 GPIOA- >MODER&=~(0x3< < 10*2); //清除模式

 GPIOA- >MODER|=0x2< < 10*2;    //配置复用功能模式

 GPIOA- >OTYPER&=~(0x1< < 9);  //0表示推挽输出

 GPIOA- >OSPEEDR&=~(0x3< < 9*2); //清除之前配置

 GPIOA- >OSPEEDR|=0x2< < 9*2;    //50MHZ输出速度

 GPIOA- >PUPDR&=~(0x3< < 10*2); //清除之前配置

 GPIOA- >PUPDR|=0x1< < 10*2;    //配置上拉

 GPIOA- >AFR[1]&=~(0xF< < 4*1); //清除PA9配置

 GPIOA- >AFR[1]|=0x7< < 4*1;    //配置PA9复用功能模式为串口1

 GPIOA- >AFR[1]&=~(0xF< < 4*2); //清除PA10配置

 GPIOA- >AFR[1]|=0x7< < 4*2;    //配置PA10复用功能模式为串口1

 /*4. 配置USART-CR寄存器*/

 USART1- >BRR=(clock*1000000)/baud;//配置波特率

 USART1- >CR1|=1< < 3;  //使能发送

 #ifdef USART1_INTERRUPT

 USART1- >CR1|=1< < 5;  //开启串口接收中断

 SetNVICPriorityGrouping(USART1_IRQn,1,3); //设置中断优先级

 #endif

 USART1- >CR1|=1< < 2;  //使能接收，并开始搜寻RX引脚上的起始位

 USART1- >CR1|=1< < 13; //USART模块使能。

 }

 /*

 函数功能：串口字符串发送

 函数形参：

 USART_TypeDef *USARTx :串口的类型 (USART1 USART2 USART3)

 u8 *str:将要发送的字符串

 */

 void USARTxSendString(USART_TypeDef *USARTx,u8 *str)

 {

 while(*str!='\0')

 {

 USARTx- >DR=*str;

 while(!(USARTx- >SR&1< < 7)){} //等待发送完成

 str++;

 }

 }

 /*

 函数功能:重写printf底层函数接口

 */

 int fputc(int c,FILE *stream)

 {

   USART1- >DR=c; //发送一个字符

   while(!(USART1- >SR&1< < 7)){}

 return c;

 }

 /*

 函数功能：重新scanf底层函数接口

 */

 int fgetc(FILE *stream) 

 {

   while(!(USART1- >SR&1< < 5)){}

     return USART1- >DR;

 }

 /*

 函数功能：串口1的中断服务函数

 */

 void USART1_IRQHandler(void)

 {

   u8 data;

 if(USART1- >SR&1< < 5)

 {

  data=USART1- >DR;

    USART1- >DR=data;

 }

 }

Main.c代码示例

#include 'stm32f4xx.h' // Device header

 #include 'led.h'

 #include 'delay.h'

 #include 'key.h'

 #include 'usart.h'

 int main(void)

 {

 u8 i;

 u8 buff[100];

 LED_Init();

 KEY_Init();

 USART1_Init(84,115200);

 while(1)

 {

 i=!i;

 LED0(i);

 LED1(i);

 printf('STM32F407串口测试!\r\n');

 printf('请输入数据按回车键结束: (串口软件需要勾选发送新行)\r\n');

 scanf('%s',buff);

 printf('你输入的数据为:%s\r\n\r\n\r\n',buff);

 }

 }

第一步需要先编写设置中断优先级的函数：

sys.c代码示例

#include 'sys.h'

 /*

 函数功能：设置NVIC中断控制器优先级

 函数形参：

 IRQn_Type IRQn：中断线

 uint32_t PreemptPriority:抢占优先级

 uint32_t SubPriority:次优先级

 */

 void SetNVICPriorityGrouping(IRQn_Type IRQn,uint32_t PreemptPriority, uint32_t SubPriority)

 {

  uint32_t Priority;

  NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PriorityGroup_2); //设置优先级分组，每个工程只能设置一次

    Priority=NVIC_EncodePriority(NVIC_PriorityGroup_2,PreemptPriority,SubPriority); //编码优先级

    NVIC_SetPriority(IRQn,Priority); //设置优先级

    NVIC_EnableIRQ(IRQn);

 }

Sys.h文件代码示例：

 #ifndef _SYS_H

 #define _SYS_H

 #include 'stm32f4xx.h'

 /*中断控制器分组*/

 #define NVIC_PriorityGroup_0         ((uint32_t)0x700) /*!< 0 bits for pre-emption priority

                                                             4 bits for subpriority */

 #define NVIC_PriorityGroup_1         ((uint32_t)0x600) /*!< 1 bits for pre-emption priority

                                                             3 bits for subpriority */

 #define NVIC_PriorityGroup_2         ((uint32_t)0x500) /*!< 2 bits for pre-emption priority

                                                             2 bits for subpriority */

 #define NVIC_PriorityGroup_3         ((uint32_t)0x400) /*!< 3 bits for pre-emption priority

                                                             1 bits for subpriority */

 #define NVIC_PriorityGroup_4         ((uint32_t)0x300) /*!< 4 bits for pre-emption priority

                                                             0 bits for subpriority */

 /**

 @code  

  The table below gives the allowed values of the pre-emption priority and subpriority according

  to the Priority Grouping configuration performed by NVIC_PriorityGroupConfig function

   ============================================================================================================================

     NVIC_PriorityGroup   | NVIC_IRQChannelPreemptionPriority | NVIC_IRQChannelSubPriority  | Description

   ============================================================================================================================

    NVIC_PriorityGroup_0  |                0                  |            0-15             |   0 bits for pre-emption priority

                          |                                   |                             |   4 bits for subpriority

   ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    NVIC_PriorityGroup_1  |                0-1                |            0-7              |   1 bits for pre-emption priority

                          |                                   |                             |   3 bits for subpriority

   ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------    

    NVIC_PriorityGroup_2  |                0-3                |            0-3              |   2 bits for pre-emption priority

                          |                                   |                             |   2 bits for subpriority

   ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------    

    NVIC_PriorityGroup_3  |                0-7                |            0-1              |   3 bits for pre-emption priority

                          |                                   |                             |   1 bits for subpriority

   ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------    

    NVIC_PriorityGroup_4  |                0-15               |            0                |   4 bits for pre-emption priority

                          |                                   |                             |   0 bits for subpriority                       

   ============================================================================================================================

 @endcode

 */

 void SetNVICPriorityGrouping(IRQn_Type IRQn,uint32_t PreemptPriority, uint32_t SubPriority);

 #endif

Usart.c文件示例