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一、USART串口
1.串口参数及时序
2.USART简介
3.配置USART基本结构
4.初始化模板
(1) 接收一个数据
(2) 发送一个数据
一、USART串口
1.串口参数及时序
- 波特率:串口通信的速率
- 起始位:标志一个数据帧的开始，固定为低电平
- 数据位:数据帧的有效载荷，1为高电平，0为低电平，低位先行
- 校验位:用于数据验证，根据数据位计算得来
- 停止位:用于数据帧间隔，固定为高电平
本节展示串口收发的功能，通常使用波特率为9600，8位数据位，即无校验位，停止位长度为1的时序。
2.USART简介
·USART (Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter)通用同步/异步收发器
·USART是STM32内部集成的硬件外设，可根据数据寄存器的一个字节数据自动生成数据帧时序，从TX引脚发送出去，也可自动接收RX引脚的数据帧时序，拼接为一个字节数据，存放在数据寄存器里
·自带波特率发生器，最高达4.5Mbits/s
·可配置数据位长度(8/9)、停止位长度(0.5/1/1.5/2)
·可选校验位(无校验/奇校验/偶校验)
·支持同步模式、硬件流控制、DMA、智能卡、IrDA、LIN
·STM32F103C8T6 USART资源:USART1、USART2、USART3（USART1是APB2总线的设备，剩下的是APB1的设备）
3.配置USART基本结构
4.初始化模板
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//把PA9配置为复用推挽输出，供USART的TX使用
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);
//初始化PA10引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;//可选浮空或上拉输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);//初始化USART 9600波特率 无流控 无校验 8位字长 1位停止位 选择发送和接收模式
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
USART_InitStructure.USART_BaudRate=9600;//波特率
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;//硬件流控制
USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Tx|USART_Mode_Rx;//串口模式
USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;//校验位选择无校验
USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;//停止位长度
USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;//字长选择8位
USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);//开启RXNE标志位到NVIC的输出
USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);//优先级分组
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQn;//中断通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);USART_Cmd(USART1,ENABLE);
查看引脚定义表
可见USART1的TX和RX分别对应PA9和PA10引脚，初始化PA9时要配置成复用推挽输出模式。
关于USART的结构体参数USART_Mode，需要接收或发送的哪一个功能就选哪一个，两个都要就用“|”操作或起来。
(1) 接收一个数据
方法一：
模板里使用中断触发来接收数据，首先开启RXNE到中断的通道，用USART_ITConfig函数，再配置NVIC优先级分组等参数；关于RXNE标志位
RXNE:读数据寄存器非空(Read data register not empty)
- 当RDR移位寄存器中的数据被转移到USART DR寄存器中，该位被硬件置位。如果USART CR1寄存器中的RXNEIE为1，则产生中断。对USARTDR的读操作可以将该位清零。RXNE位也可以通过写入0来清除，只有在多缓存通讯中才推荐这种清除程序。
- 0:数据没有收到:
- 1:收到数据，可以读出。
有数据时会触发中断，中断函数从启动文件里找
中断函数示例：
void USART1_IRQHandler(void)
{if(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_IT_RXNE)==SET){//。。。要进行的操作USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_RXNE);//若读出收到的数据，不用手动清零}
}
读出数据用函数USART_ReceiveData，手册里说读DR硬件会自动清零标志位。
方法二：
在主函数里不断判断RXNE标志位，如果置1了，就说明收到数据了，那再调用ReceiveData，读取DR寄存器就行了。
int main(void)
{OLED Init();serial Init();'while(1){if(USART GetFlagstatus (USART1 USART FLAG RXNE)==SET){RxData=USART ReceiveData(USART1);OLED ShowHexNum(l,1,RxData，2);}}
}(2) 发送一个数据
发送数据用函数USART_SendData，发送完判断一下TXE标志位即可
关于TXE标志位
- TXE:发送数据寄存器空(Transmit data register empty)当TDR寄存器中的数据被硬件转移到移位寄存器的时候，该位被硬件置位。如果USARTCR1寄存器中的TXEIE为1，则产生中断。对USARTDR的写操作，将该位清零。
- 0:数据还没有被转移到移位寄存器
- 1:数据已经被转移到移位寄存器。
为1时标志可以继续发了，和RXNE对应，为1时表示接收到了数据，可以读了，以免继续发数据被覆盖了。
发送数据代码示例
//发送一个数据
void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{USART_SendData(USART1,Byte);while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);//TXE发送数据寄存器空标志位，为1即空//硬件会将标志位清零
}
见手册描述，我们对DR进行读操作，硬件会将标志位清零，所以这里不需要我们像收数据一样手动清除标志位。