STM32串口通讯程序
通过学习USART1深入STM32F107VCT6的串口通信
(2012-05-05 13:27:28)
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分类：STM32
标签：
波特率
串口
引脚
函数
杂谈
S TM32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_https://www.sodocs.net/doc/a65294347.html,ART_BaudRate =
115200; //设置USART传输波特率
USART_https://www.sodocs.net/doc/a65294347.html,ART_WordLength =
USART_WordLength_8b; //设置USART传输数据位一帧为8位
USART_https://www.sodocs.net/doc/a65294347.html,ART_StopBits =
USART_StopBits_1; //设置USART传输每帧一个停止位
USART_https://www.sodocs.net/doc/a65294347.html,ART_Parity =
USART_Parity_No; //设置USART无奇偶校验
USART_https://www.sodocs.net/doc/a65294347.html,ART_HardwareFlowControl =
USART_HardwareFlowControl_None; //设置USART无硬件流控制
USART_https://www.sodocs.net/doc/a65294347.html,ART_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("\n\r 李继超是个好人吗？ \n\r");
printf("\n\r 回答：李继超是个大好人！ \n\r");
printf("\n\r 菏泽是个是个美丽的地方！ \n\r");
printf("\n\r 发生了什么？你是猴子请来的救兵
吗？ \n\r");
printf("\n\r 嗯！李继超的确是个大好人！！！你才魔道呢！哼！！！ \n\r"); //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
将AVR上的队列串口驱动程序修改后，运行在STM32开发板，采用中断方式接收和中断发送，并加入了缓冲收发队列操作。由于该驱动是用来操作西门子的TC35或MC55等通信模块，所以加入了“等待串口接收完成”函数，该函数需要一个10ms的定时进行计数累加。
#define SMS_UART0_c
/*
**************************************************************************************** *********************
*
* STM32 UART1 driver
*
* File : UART0.c
* By : hjjft
****************************************************************************************
*********************
*/
/////////////////////////////////////////////////
// 这里将串口1写作0，主要原因是AVR是串口0，为了方便移植，这里仍然称为串口0 //
/////////////////////////////////////////////////
static char UART0_RxBuf[UART0_RX_BUFFER_SIZE];
static volatile unsigned char UART0_RxHead;//
static volatile unsigned char UART0_RxTail;
static char UART0_TxBuf[UART0_TX_BUFFER_SIZE];//
static volatile unsigned char UART0_TxHead;
static volatile unsigned char UART0_TxTail;
//------------------------------------------------------------
static volatile unsigned char Frame_counting;
/*******************************************************************************
* Function Name : NVIC_Configuration
* Description : Configures Vector Table base location.
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void NVIC_USART_Configuration(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
/* Enable the USART1 Interrupt */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQChannel; //
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 10;
// NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
void GPIO_USART_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/* Configure USART1 Tx (PA.09) as alternate function push-pull */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
/* Configure USART1 Rx (PA.10) as input floating */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}
/*******************************************************************************
* Function Name : USART_Configuration
* Description : Configures the USART1.
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void USART_Configuration(unsigned long baudrate)
{
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
USART_ClockInitTypeDef USART_ClockInitqlt;
/* USART1 configuration ------------------------------------------------------*/
/* USART1 configured as follow:
- BaudRate = 115200 baud
- Word Length = 8 Bits
- One Stop Bit
- No parity
- Hardware flow control disabled (RTS and CTS signals)
- Receive and transmit enabled
- USART Clock disabled
- USART CPOL: Clock is active low
- USART CPHA: Data is captured on the middle
- USART LastBit: The clock pulse of the last data bit is not output to
the SCLK pin
*/
USART_https://www.sodocs.net/doc/a65294347.html,ART_BaudRate = baudrate;
USART_https://www.sodocs.net/doc/a65294347.html,ART_WordLength = USART_WordLength_8b; USART_https://www.sodocs.net/doc/a65294347.html,ART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_https://www.sodocs.net/doc/a65294347.html,ART_Parity = USART_Parity_No;
USART_https://www.sodocs.net/doc/a65294347.html,ART_HardwareFlowControl = USART_HardwareF
lowControl_None;
USART_https://www.sodocs.net/doc/a65294347.html,ART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode _Tx; //
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
USART_https://www.sodocs.net/doc/a65294347.html,ART_Clock= USART_Clock_Disable;
USART_https://www.sodocs.net/doc/a65294347.html,ART_CPOL = USART_CPOL_Low; // USART_Cl https://www.sodocs.net/doc/a65294347.html,ART_CPHA = USART_CPHA_2Edge; // USART_ClockInitqlt. USART_LastBit = USART_LastBit_Disable;//
USART_ClockInit(USART1,&USART_ClockInitqlt);
USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);
USART_Cmd(USART1, ENABLE);//
}
//串口初始化
void UART0_InitUART( unsigned long baudrate )
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Peri ph_GPIOA, ENABLE);
NVIC_USART_Configuration();
GPIO_USART_Configuration();
USART_Configuration(baudrate);
UART0_RxTail = 0;
UART0_RxHead = 0;
UART0_TxTail = 0;
UART0_TxHead = 0;
}
//--------------------------------------------------
void SIGNAL_Usart0_RX(void) //接收中断
{
u8 data;
u8 tmphead;
data = USART_ReceiveData(USART1); //
Frame_counting = 0;
tmphead = ( UART0_RxHead + 1 ) & UART0_RX_BUFFER_MAS K; // UART0_RxHead = tmphead; //
if ( tmphead == UART0_RxTail )
{
//这里加入队列溢出保护
}
UART0_RxBuf[tmphead] = data;
}
//--------------------------------------------------
void SIGNAL_Usart0_TX(void) //发送中断
{
u8 tmptail;
if ( UART0_TxHead != UART0_TxTail )
{
tmptail = ( UART0_TxTail + 1 ) & UART0_TX_BUFFER_MAS
K; UART0_TxTail = tmptail;
USART_SendData(USART1, UART0_TxBuf[tmptail]);
}
else
{
USART_ITConfig(USART1,USART_IT_TXE,DISABLE);//
}
}
//从接收队列读取一个字符
unsigned char UART0_ReceiveByte( void )
{
unsigned char tmptail;
while ( UART0_RxHead == UART0_RxTail ); //
tmptail = ( UART0_RxTail + 1 ) & UART0_RX_BUFFER_MASK;
UART0_RxTail = tmptail;
return UART0_RxBuf[tmptail];
}
//将一个字节放入发送队列
void UART0_TransmitByte( char data )
{
unsigned char tmphead;
tmphead = ( UART0_TxHead + 1 ) & UART0_TX_BUFFER_MASK;
while ( tmphead == UART0_TxTail );
UART0_TxBuf[tmphead] = data;
UART0_TxHead = tmphead;
USART_ITConfig(USART1,USART_IT_TXE,ENABLE);//
}
//发送一个字符串
void UART0_Transmitstr( char *str) //
{
// unsigned int i="0";
while(*str)
{
UART0_TransmitByte(*str++);
}
}
//清空接收缓冲区
void UART0_ClearspatialReceiveBuffer(void)
{
unsigned char x;
x = 0;
UART0_RxTail = x;
UART0_RxHead = x;
}
//等待接收完成
void UART0_RXEND(void)
{
//UART0_Transmitstr("wite_start-");
unsigned int x="0";
while((!UART0_DataInReceiveBuffer())&(x<100))//
{
x++;
DelayMs(10);//10ms
}
x=0;
while((Frame_counting<2)&&(x<1000))//?D??êy?Y?óê?íê3é,×??à1sí?3?
{
x++;
DelayMs(1);//1ms
}
}
/*******************************************************************************
* Function Name : USART1_IRQHandler
* Description : This function handles USART1 global interrupt request. * Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/ void USART1_IRQHandler(void)
{
if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE)==SET)
{
USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_RXNE);//
SIGNAL_Usart0_RX();
}
if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_TXE)==SET)
{
USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_TXE); // SIGNAL_Usart0_TX();
}
}