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串口USART：同步异步串行全双公
通常为96-N-8-1（9600波特率，无校验位，8个有效数据位，1位停止位）
串行通信：一位一位进行传输（传输线少，成本低）
并行通信：多条数据线同时传递数据，一次性传递过去数据 （抗干扰能力弱）
异步通信：以字符为单位（间隔任意）字符里的数据间隔一定；发送接受时的时钟可以不一致（要相似）；抗干扰能力强
同步通信：由一方控制另一方的时钟
半双工：RX-TX进行时，另一方的RX-TX不能进行，只能进行一个
全双工：RX-TX进行时，另一方的RX-TX也可以进行
速率：比特率：每秒钟传输二进制代码的位数
接收发送时双方要共地
UART：异步收发器；去掉了同步通信功能
看下图：
nRTS、nCTS硬件流控制（一般不用）（1）
数据发送：数据寄存器DR-发送寄存器TDR-发送移位寄存器（2）
数据接收：移位寄存器-接收数据寄存器RDR-数据寄存器DR（2）
发送器控制，接收器控制（3）
4为波特率
软件设计流程：
- 使能串口时钟以及GPIO端口时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
- GPIO端口模式设置，设置串口对应的引脚为复用功能
- 初始化串口参数（波特率；字长；停止位；校验位；USART模式；硬件流控制）
typedef struct
{uint32_t USART_BaudRate; //配置 USART 通信波特率 uint16_t USART_WordLength;//传输或接收的数据位数量此参数可以是 @ref USART_Word_Length 中的一个值uint16_t USART_StopBits;//指定传输的停止位数量//此参数可以是 @ref USART_Stop_Bits 中的一个值uint16_t USART_Parity; // 指定奇偶校验模式// 此参数可以是 @ref USART_Parity 中的一个值；当启用奇偶校验时，计算出的校验位会插入到传输数据的最高有效位(MSB)位置(当字长设为9位时为第9位; 当字长设为8位时为第8位) uint16_t USART_Mode; // 指定接收或发送模式或者接发同时uint16_t USART_HardwareFlowControl; //指定硬件流控制模式参数是 USART_Hardware_Flow_Control 中的一个值
} USART_InitTypeDef;- 使能串口
/*** @brief 启用或禁用 USART 外设* @param USARTx: 指向 USART_TypeDef 结构体的指针，标识目标 USART 外设* @param NewState: 新状态，取值为 ENABLE 或 DISABLE*/
void USART_Cmd(USART_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState)- 设置串口中断类型并使能
/*** @brief 配置 USART 的中断使能状态* @param USARTx: 指向 USART_TypeDef 结构体的指针，标识目标 USART 外设* @param USART_IT: 指定要配置的 USART 中断源* 可取值为 @ref USART_Interrupt_Sources 中的一个或多个值的组合* @param NewState: 新状态，取值为 ENABLE 或 DISABLE* @retval 无*/
void USART_ITConfig(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT, FunctionalState NewState)- 设置串口中断优先级使能串口通信(NVIC模块)
- 编写串口中断服务函数（判断用了那种串口中断类型标志位的状态）
/*** @brief 检查指定的 USART 中断状态标志* @param USARTx: 指向 USART_TypeDef 结构体的指针，标识目标 USART 外设* @param USART_IT: 指定要检查的 USART 中断源* 可取值为 @ref USART_Interrupt_Sources 中的一个值* @retval ITStatus: 中断状态* - SET: 中断标志被设置* - RESET: 中断标志未被设置*/
ITStatus USART_GetITStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT)- 接收函数：uint16_t USART_ReceiveData(USART_TypeDef* USARTx)
- 发送函数： void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data)
- 串口的标志位：
- 发送标志位：USART_IT_TXE：发送寄存器-1为空；可进行数据发送
USART_IT_TC：发送完成标志位-1为发送完成
- 接收标志位：USART_IT_RXNE：接受寄存器-1为空；可进行数据接收
代码实现：USART1与PC机对话
USART1_RX_STA 就像一个 “光标”，指示下一个数据的存储位置
#include "usart1.h" //注意,读取USARTx->SR能避免莫名其妙的错误
u8 USART1_RX_BUF[USART1_REC_LEN]; //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.
//接收状态
//bit15， 接收完成标志
//bit14， 接收到0x0d
//bit13~0， 接收到的有效字节数目
u16 USART1_RX_STA=0; //接收状态标记
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : USART1_Init
* 函数功能 : USART1初始化函数
* 输 入 : bound:波特率
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
void USART1_Init(u32 bound)
{//GPIO端口设置GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;USART_InitTypeDef USART_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);/* 配置GPIO的模式和IO口 */GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;//TX //串口输出PA9GPIO_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); /* 初始化串口输入IO */GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;//RX //串口输入PA10GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING; //模拟输入GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); /* 初始化GPIO *///USART1 初始化设置USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率设置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1USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口1 USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);//清除TC位USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启相关中断//Usart1 NVIC 配置NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//串口1中断通道NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;//抢占优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3; //子优先级3NVIC_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、
}/*******************************************************************************
* 函 数 名 : USART1_IRQHandler
* 函数功能 : USART1中断函数
* 输 入 : 无
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
void USART1_IRQHandler(void) //串口1中断服务程序
{u8 r;if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中断{r =USART_ReceiveData(USART1);//(USART1->DR); //读取接收到的数据if((USART1_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成{if(USART1_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d{if(r!=0x0a)USART1_RX_STA=0;//接收错误,重新开始else USART1_RX_STA|=0x8000; //接收完成了 }else //还没收到0X0D{ if(r==0x0d)USART1_RX_STA|=0x4000;else{USART1_RX_BUF[USART1_RX_STA&0X3FFF]=r;//前13位用来存储数据USART1_RX_STA++;//位数加1指向下一个存储位置if(USART1_RX_STA>(USART1_REC_LEN-1))USART1_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收 } }} }
}
主函数代码
#include "system.h"
#include "SysTick.h"
#include "led.h"
#include "usart1.h"int main()
{u8 i=0; u16 t=0;u16 len=0;SysTick_Init(72);NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //中断优先级分组 分2组USART1_Init(115200);LED_Init();while(1){if(USART1_RX_STA&0x8000)//接受完成{ len=USART1_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的数据长度for(t=0;t<len;t++){USART_SendData(USART1, USART1_RX_BUF[t]); //向串口1发送数据while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);//等待发送结束}USART1_RX_STA=0;//为了将15位值0方便下次接受}i++;if(i%20==0){LED1=!LED1;}delay_ms(10);}
}
printf重定义：
要记得引用头文件
#include "stdio.h"
在usart.c文件中添加
int fputc(int ch,FILE *p) //函数默认的，在使用printf函数时自动调用
{USART_SendData(USART1,(u8)ch); while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);return ch;
}主函数
int main()
{u8 i=0; u16 data=1234;float fdata=12.34;char str[]="Hello World!"; SysTick_Init(72);NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //中断优先级分组 分2组LED_Init();USART1_Init(115200);while(1){i++;if(i%50==0){LED1=!LED1;printf("输出整型数data=%d\r\n",data);printf("输出浮点型数fdata=%0.2f\r\n",fdata);printf("输出十六进制数data=%X\r\n",data);printf("输出八进制数data=%o\r\n",data);printf("输出字符串str=%s\r\n",str);}delay_ms(10);}
}