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江科大STM32视频教程笔记：USART串口发送详解

目录

一、USART串口发送 

1、电路图

2、printf函数的移植方法

3、serial.c

4、main.c

5、解决直接写汉字，编译器报错

二 、USART串口发送和接收

1、查询实现

2、中断实现 

（1）在Serial.c中添加的代码

（2）主函数中调用

（3）思路

（4）完整的Serial.c代码

（5）mian.c

一、USART串口发送 

1、电路图

 要交叉连接，所以RX接TX

2、printf函数的移植方法

使用printf之前，先打开工程选项

再serial.c中,添加#include <stdio.h>，再在文件中重写fputc函数

int fputc(int ch, FILE *f)
{
	Serial_SendByte(ch);
	return ch;
}

fputc是printf函数的底层，printf在打印的时候，就是不断调用fputc函数一个个打印的，现在把fputc函数重定向到了串口，则printf自然就输出到串口

在serial.h文件中要包含头文件

#include <stdio.h>

这种方法printf只能有一个，若重定向到串口1了，则串口2不能使用

若多个串口都想用printf，则使用sprintf，sprintf可以把格式化字符输出到一个字符串中

3、serial.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>

void Serial_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	

	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	//TX引脚是USART外设控制的输出引脚，所以要选复用推挽输出
	//RX引脚是USART外设数据输入脚，所以要选择输入模式
	//一根线只能有一个输出，可以有多个输入，故输入脚，外设和GPIO都可以用
	//一般RX配置是浮空输入或者上拉输入，因为串口波形空闲状态是高电平，故不选择下拉输入
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出，数据只需要数据发送
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;//9600波特率
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//硬件流控制
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx;
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无校验
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//1位停止位
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//8位字长
	USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
	
	USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}

void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{
	USART_SendData(USART1, Byte);//发送数据
	while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
}

void Serial_SendArray(uint8_t *Array, uint16_t Length)
{
	uint16_t i;
	for (i = 0; i < Length; i ++)
	{
		Serial_SendByte(Array[i]);
	}
}

void Serial_SendString(char *String)
{
	uint8_t i;
	for (i = 0; String[i] != '\0'; i ++)
	{
		Serial_SendByte(String[i]);
	}
}

uint32_t Serial_Pow(uint32_t X, uint32_t Y)
{
	uint32_t Result = 1;
	while (Y --)
	{
		Result *= X;
	}
	return Result;
}

//传输12345，相当于12345/10000%10=1,12345/1000%10=2
void Serial_SendNumber(uint32_t Number, uint8_t Length)
{
	uint8_t i;
	for (i = 0; i < Length; i ++)
	{
		Serial_SendByte(Number / Serial_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0');
	}
}

int fputc(int ch, FILE *f)
{
	Serial_SendByte(ch);//改发送给串口
	return ch;
}

//用来接收后面的可变参数列表
void Serial_Printf(char *format, ...)
{
	char String[100];
	va_list arg;
	va_start(arg, format);
	vsprintf(String, format, arg);
	va_end(arg);
	Serial_SendString(String);
}

4、main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Serial.h"

int main(void)
{
	OLED_Init();
	
	Serial_Init();
	
	Serial_SendByte(0x41);//发送字节
	
	uint8_t MyArray[] = {0x42, 0x43, 0x44, 0x45};
	Serial_SendArray(MyArray, 4);//发送数组
	
	Serial_SendString("\r\nNum1=");//发送字符串
	
	Serial_SendNumber(111, 3);//发送n位数字
	
	printf("\r\nNum2=%d", 222);
	
	char String[100];
	sprintf(String, "\r\nNum3=%d", 333);
	Serial_SendString(String);
	
	Serial_Printf("\r\nNum4=%d", 444);
	Serial_Printf("\r\n");
	
	while (1)
	{
		
	}
}

5、解决直接写汉字，编译器报错

–no-multibyte-chars 

Serial_Printf("你好，世界");便可以在显示屏中显示汉字

二 、USART串口发送和接收

1、查询实现

查询流程：在主函数里不断判断那RXNE标志位，如果置1，说明接收到数据了

再调用ReceiveData读取DR寄存器的值即可

	while(1)
	{
		if (USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_RXNE) == RET )
		{
            //DR完成读操作后会自动清零，故需要手动清0
			RxData = USART_ReceiveData(USART1);
			OLED_ShowHexNum(1 , 1 , RxData , 2);
		}
	}

在串口调试助手中，发送AF，就会在单片机的显示屏上显示AF 

2、中断实现 

（1）在Serial.c中添加的代码

     uint8_t Serial_RxData;
     uint8_t Serial_RxFlag;
     
    在初始化的函数中：
	//写入中断的代码
	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启RXNE标志位到中断的输出
	
	//以下是配置NVIC
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//先分组
	
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	
	USART_Cmd(USART1, ENABLE);//使能

    
uint8_t Serial_GetRxFlag(void)//读后自动清除的功能
{
	if (Serial_RxFlag == 1)
	{
		Serial_RxFlag = 0;
		return 1;
	}
	return 0;
}


uint8_t Serial_GetRxData(void)
{
	return Serial_RxData;
}

void USART1_IRQHandler(void)
{
	if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) == SET)//判断标志位
	{
		//在中断中对数据进行转存
		Serial_RxData = USART_ReceiveData(USART1);//先读取模块的变量里
		Serial_RxFlag = 1;
		//如果读取DR，就自动清除，如果没有读取DR，就要手动清除
		USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);//清除标志位
	}
}

（2）主函数中调用

	while (1)
	{
		if (Serial_GetRxFlag() == 1)
		{
			RxData = Serial_GetRxData();
			Serial_SendByte(RxData);//把接收到的数据回传给电脑
			OLED_ShowHexNum(1, 8, RxData, 2);//显示在显示屏上
		}
	}

（3）思路

当RXNE=1时，也就是电脑串口小助手有数据传递给开发板时，进入中断
获取电脑上的数据，并手动清零，将获取到的数据用函数封装起来
在主函数中调用函数，将获取到的值显示在电脑上和显示屏中 

（4）完整的Serial.c代码

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>

uint8_t Serial_RxData;
uint8_t Serial_RxFlag;

void Serial_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//上拉输入模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;//接收＋发送
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
	USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
	
	//写入中断的代码
	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启RXNE标志位到中断的输出
	
	//以下是配置NVIC
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//先分组
	
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	
	USART_Cmd(USART1, ENABLE);//使能
}

void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{
	USART_SendData(USART1, Byte);
	while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
}

void Serial_SendArray(uint8_t *Array, uint16_t Length)
{
	uint16_t i;
	for (i = 0; i < Length; i ++)
	{
		Serial_SendByte(Array[i]);
	}
}

void Serial_SendString(char *String)
{
	uint8_t i;
	for (i = 0; String[i] != '\0'; i ++)
	{
		Serial_SendByte(String[i]);
	}
}

uint32_t Serial_Pow(uint32_t X, uint32_t Y)
{
	uint32_t Result = 1;
	while (Y --)
	{
		Result *= X;
	}
	return Result;
}

void Serial_SendNumber(uint32_t Number, uint8_t Length)
{
	uint8_t i;
	for (i = 0; i < Length; i ++)
	{
		Serial_SendByte(Number / Serial_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0');
	}
}

int fputc(int ch, FILE *f)
{
	Serial_SendByte(ch);
	return ch;
}

void Serial_Printf(char *format, ...)
{
	char String[100];
	va_list arg;
	va_start(arg, format);
	vsprintf(String, format, arg);
	va_end(arg);
	Serial_SendString(String);
}


uint8_t Serial_GetRxFlag(void)//读后自动清除的功能
{
	if (Serial_RxFlag == 1)
	{
		Serial_RxFlag = 0;
		return 1;
	}
	return 0;
}


uint8_t Serial_GetRxData(void)
{
	return Serial_RxData;
}

void USART1_IRQHandler(void)
{
	if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) == SET)//判断标志位
	{
		//在中断中对数据进行转存
		Serial_RxData = USART_ReceiveData(USART1);//先读取模块的变量里
		Serial_RxFlag = 1;
		//如果读取DR，就自动清除，如果没有读取DR，就要手动清除
		USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);//清除标志位
	}
}

（5）mian.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Serial.h"

uint8_t RxData;

int main(void)
{
	OLED_Init();
	OLED_ShowString(1, 1, "RxData:");
	Serial_Init();

	while (1)
	{
		if (Serial_GetRxFlag() == 1)
		{
			RxData = Serial_GetRxData();
			Serial_SendByte(RxData);//把接收到的数据回传给电脑
			OLED_ShowHexNum(1, 8, RxData, 2);//显示在显示屏上
		}
	}
}

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