STM32串口第一字节消失或者误码的原因和解决方案

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#stm32 #单片机 #嵌入式硬件

于 2016-10-05 09:40:46 首次发布

本文探讨了STM32复位后串口打印首个字节出现误码或消失的问题，分析了其背后的原因，并提供了具体的解决办法。此外，还介绍了如何在Keil中正确配置串口以支持printf函数。

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题外话：最近在一个复杂系统中遇到这个类似问题，设备的不同模块各种控制板有近10块，设备启动之后同时上电导致串口初始化发送各种乱码。对于复杂的系统，我的建议是不要只想着串口初始化的细节，因为它往往伴随着设备初始化顺序的问题，推荐的实践是将不同的板子按初始化优先级进行顺序上电初始化。高优先级的板子上电之后，设置IO、清空串口缓存等各种初始化操作完成之后再使能下级板上电初始化，低优先级板子上电也先初始化，然后重复上面的操作使能更低一级优先级板子上电初始化，直至所有板子上电初始化完成。

话不多说，开始正文，现象：stm32复位之后串口打印的第一个字节误码或者消失(这是两个问题，下面分别分析)。

误码

原因：误码多是由于端口初始化有问题。使用ST官方v3.5的标准库时，对串口输出端口进行了重复初始化。

如下代码：

    /* PA[15:0] 设置为推挽输出 */
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_All;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    /* 串口TX端口PA9 设置为复用推挽输出 */
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

可以看到串口TX端口所在的PA9引脚被进行了两次初始化，这种情况会导致第一字节误码。

解决方案：上面的程序明显是为了偷懒用了GPIO_Pin_All,如果挨个写就没问题了。或者直接操作寄存器也是可以的。

第一字节消失(16年资料，不包更新，谁知道会不会修复)

原因:看数据手册

一般我们的串口查询方式的发送代码如下,包括ST官方例程里的printf串口打印的实现也是这样的代码。

{
    USART_SendData(USART1, dat);
    /* Loop until the end of transmission */
    while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET)
    {}
}

结合上面的图和程序很容易发现问题。

‘TXE’和‘TC’ 标志位复位值都是‘1’。
那么当我们复位之后通过USART_SendData函数向USART_DR寄存器写入第一个字节，然后通过while查询TC标志的时候，因为TC初始值是‘1’，所以直接就跳出了while，哪怕此时串口并没有开始发送！第一字节就是这样被跳过去了。。

解决方案：调用USART_SendData函数之前，先将‘TC’标志位清‘0’就OK，代码如下

{
    USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);
    USART_SendData(USART1, dat);
    /* Loop until the end of transmission */
    while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET)
    {}
}

-----------------------------关于串口printf---------------------------------------------------------

2024年了，主流的嵌入式IDE基本都支持stdio函数，51都可以用printf，即使不用串口，如果格式化输入输出的需求很频繁，建议直接 #include "stdio" 然后sprintf和sscanf也是非常方便的。

在keil中使用串口printf，ST官方有例程，需要在main.c中添加如下代码，16年的资料，不包更新：

#include <stdio.h>

#ifdef __GNUC__
/* With GCC/RAISONANCE, small printf (option LD Linker->Libraries->Small printf
   set to 'Yes') calls __io_putchar() */
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif /* __GNUC__ */

/**
  * @brief  Retargets the C library printf function to the USART.
  * @param  None
  * @retval None
  */
PUTCHAR_PROTOTYPE
{
    /* Place your implementation of fputc here */
    /* e.g. write a character to the USART */
    USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);
    USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch);

    /* Loop until the end of transmission */
    while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET)
    {}

    return ch;
}

注意：还需要在设置中添加MicroLib才能够正常使用printf函数！！！如下图