代码收藏家 STM32学习笔记3：正点原子miniSTM32串口通信实验详解
初学者学习总结，如有错误，请大神指正
目的：用 STM32 的串口来发送和接收数据。
一、STM32串口
1.1 简介
ALIENTEK MiniSTM32 V3 版开发板选择的是 STM32F103RCT6 作为 MCU，拥有5 个串口分别为
USART1、USART2、USART3、UART4、UART5,
其中只有USART1挂载在APB2总线上，其余均挂载在APB1总线上
APB1操作速度限于36MHz，APB2操 作于全速(最高72MHz)。
注：
UART 通用异步收发器
USART 通用同步异步收发器
1.2 端口复用
在STM32F103RCT6中串口 1 的引脚对应的 IO 为 PA9,PA10而PA9，PA10 默认功能是 GPIO，所以当 PA9,PA10 引脚作为串口 1 的 TX,RX 引脚使用的时候，那就是端口复用。
复用端口初始化有几个步骤：
1） GPIO 端口时钟使能。要使用到端口复用，当然要使能端口的时钟了。
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
2） 复用的外设时钟使能。比如你要将端口 PA9,PA10 复用为串口，所以要使能串口时钟。
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
3） 端口模式配置。在 IO 复用位内置外设功能引脚的时候，必须设置 GPIO 端口的模式。下表为对应模式
例如要配置全双工的串口 1
代码如下
//USART1_TX PA.9 复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//USART1_RX PA.10 浮空输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
GPIO_Init(GPIOA,GPIO_InitStructure);1.3 USART库函数
1.4 串口设置
串口设置的一般步骤可以总结为如下几个步骤：
1) 串口时钟使能，GPIO 时钟使能
2) 串口复位 3) GPIO 端口模式设置
4) 串口参数初始化
5) 开启中断并且初始化 NVIC（如果需要开启中断才需要这个步骤）
6) 使能串口
7) 编写中断处理函数
1.5 主要函数介绍
1）串口时钟使能
串口是挂载在 APB2 下面的外设，所以使能函数为：
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1)；
2）串口复位
USART_DeInit(USART1); //复位串口 1
3）串口参数初始化
一般的实现格式为：
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound; //波特率; USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长 8 位数据格式
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //一个停止位 USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; //无奇偶校验位 USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //无硬件数据流控制 USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式 USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口
4）数据发送与接收
STM32 的发送与接收是通过数据双寄存器 USART_DR 来实现的，包含了 TDR 和 RDR。
当向该寄存器写数据的时候，串口就会自动发送，当收到收据的时候，存在该寄存器内。
例如
USART_SendData(USART3, 0x26);
例如
USART_ReceiveData(USART3, 0x26);
5）串口状态
6）串口使能
例如
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
7）开启串口响应中断
例如
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_Transmit ENABLE);
8）获取相应中断状态
例如
ITStatus ErrorITStatus;
ErrorITStatus = USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_OverrunError);
二、硬件连接
在ALIENTEK MiniSTM32 V3 版开发板上串口 1 与 USB 串口并没有在 PCB 上连接在一起，需要用跳线帽连接。
如图
三、程序设计
3.1 串口初始化程序
void uart_init(u32 bound){
//GPIO端口设置
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
//使能USART1，GPIOA时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
//USART1_TX即GPIOA9
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIOA.9
//USART1_RX即GPIOA10初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10
//Usart1 NVIC 配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器
//USART 初始化设置
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬
件数据流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断
USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口1
}代码编写对应步骤：
1) 串口时钟使能，GPIO 时钟使能
2) 串口复位
3) GPIO 端口模式设置
4) 串口参数初始化
5) 开启中断并且初始化 NVIC
6) 使能串口
3.2 中断接收程序
void USART1_IRQHandler(void) //串口1中断服务程序
{
u8 Res;
#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真，则需要支持OS.
OSIntEnter();
#endif
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)
//接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)
{
Res =USART_ReceiveData(USART1); //读取接收到的数据
if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成
{
if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d
{
if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始
else USART_RX_STA|=0x8000; //接收完成了
}
else //还没收到0X0D
{
if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;
else
{
USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
USART_RX_STA++;
if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;
//接收数据错误,重新开始接收
}
}
}
} 即第七步
7) 编写中断处理函数
3.3 main
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
int main(void)
{
u8 t;
u8 len;
u16 times=0;
delay_init(); //延时函数初始化
uart_init(9600); //串口初始化为 9600
LED_Init(); //初始化与 LED 连接的硬件接口
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置中断分组
while(1)
{
if(USART_RX_STA&0x8000)
{
len=USART_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的数据长度
printf("\r\n 您发送的消息为:\r\n");
for(t=0;t<len;t++)
{
USART1->DR=USART_RX_BUF[t];
while((USART1->SR&0X40)==0);//等待发送结束
}
printf("\r\n\r\n");//插入换行
USART_RX_STA=0;
}else
{
times++;
if(times%5000==0)
{
printf("\r\nALIENTEK MiniSTM32 开发板 串口实验\r\n");
printf("正点原子@ALIENTEK\r\n\r\n\r\n");
}
if(times%200==0)printf("请输入数据,以回车键结束\r\n");
if(times%30==0)LED0=!LED0;//闪烁 LED,提示系统正在运行.
delay_ms(10);
}
}
}
