32USART串口

Akebi.h

已于 2024-04-01 22:59:01 修改

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文章标签：单片机嵌入式硬件

于 2024-02-07 21:56:36 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Hobertworker/article/details/136066317

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本文详细介绍了STM32中USART通信接口的工作原理，包括波特率计算、数据帧结构、编码格式设置（如UTF-8和GB2312）、串口发送与接收函数实现，以及如何利用中断处理数据接收。同时讨论了printf函数的移植和串口的中断解决方案。

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五.起始位侦测和采样位置对齐 &波特率计算

六.相关函数

七.编码格式设置

（1） UTF-8编码（有的软件兼容性不好）编辑

一.通信接口

单工：是只能从一个设备到另一个设备，不能反转

二.时序

9600波特率对应每一位传输时间是1/9600,104us

三.USART简介

在进行数据传输时，停止位的长度决定了帧的间隔

S：同步，它只支持时钟输出，不支持时钟输入，更多是为了兼容别的协议或者特殊用途而设计的

并不支持两个USART之间的同步通信

硬件流控制（防止接收数据的设备处理慢而导致数据丢失）：有A发送设备和B接收设备，在硬件电路上多出一根线，如果B没准备好就置高电平，准备好就置低电平，A通过线路接收到B反馈的准备信号，就只会在B准备好时发送数据

LIN：局域网的通信协议

USART１时APB２总线上的设备，USART２，USART３为APB１总线上的设备

USART框图

右上角的SCLK只支持输出并不支持输入，这里并不是决定串口通信的时钟引脚，而是为了兼容其他的协议而设置的，如为了兼容SCL协议

上图下方部分是波特率发生器

/USARTDINV是输入时钟的分配系数，由右边的虚线框的内容决定

USART1是挂载在APB2总线上，一般是72MHz

分频完后，再/16得到发射器和接收器的时钟

下图是USB转TTL的原理图，含CH340

四.数据帧

五.起始位侦测和采样位置对齐 &波特率计算

这里的16是由于STM32内部设计，需要对信号进行检测噪声，在一个数据帧进行了16次的数据采样，使得每次的采样都可以位于电平的中间位置

六.相关函数

七.编码格式设置

（1） UTF-8编码（有的软件兼容性不好）

写入参数--no-multubyte-chars

（2）GB2312编码

不用写入参数--no-multubyte-chars

printf函数的移植方法

MicroLIB是Keil为嵌入式优化的一个精简库，其中定义了printf函数

八.代码实现

注意：

取数字的某一位，实际上就是该数/对应10的次方%10

1.串口发送数据

Serial.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
void Serial_Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
	
	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);
	
	USART_InitStructure.USART_BaudRate=9600;//自动计算写入BRR寄存器
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;//流控配置
	USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Tx;//发送模式
	USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;//校验位
	USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;//停止位
	USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;
	USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);
	
	USART_Cmd(USART1,ENABLE);
	
}
void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{
	USART_SendData(USART1,Byte);//将数据写入DR
	while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE) == RESET);
}
void Serial_SendArray(uint8_t *Array,uint16_t Size)
{
	uint8_t i;
	for(i=0;i<Size;i++)
	{
		
		Serial_SendByte(Array[i]);
	}
}
void Serial_SendString(char *My_String)
{
	uint8_t i;
	for(i=0;My_String[i] != '\0';i++)
	{
		Serial_SendByte(My_String[i]);
	}
	
}
uint32_t Serial_Pow(uint8_t Number,uint8_t Num)//次方，返回值定义要足够大
{
	uint32_t result=1;
	while(Num--)
	{
		result *= Number;
	}
	return result;
}
void Serial_SendNumber(uint32_t Number , uint8_t Length)//显示无符号十进制数字并限制位数
{
	uint8_t i;
	for(i=0;i<Length;i++)
	{
		Serial_SendByte((Number/Serial_Pow(10,Length-i-1)%10)+'0');//加字符消除偏移
		
	}
}
int fputc(int ch,FILE *f)//fputc是printf的底层
{
	Serial_SendByte(ch);//将fputc函数重定向到串口
	return ch;
}

	/*
		封装可变参数的格式
	
	*/
void Serial_Printf(char *format,...)
{
	char String[100];
	va_list arg;
	va_start(arg,format);
	vsprintf(String,format,arg);//对于封装格式，要用vsprintf
	va_end(arg);//释放参数列表
	Serial_SendString(String);
	
	
}

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"  
#include "OLED.h" 
#include "Serial.h" 
int main(void)
{
	char String[100];//局部变量都要定义在开头
	uint8_t arr1[]={0x41,0x42,0x43,0x44,0x45};
	OLED_Init();
	Serial_Init();
	Serial_SendByte(0x41);
	Serial_SendArray(arr1,5);
	Serial_SendString("Akebi\r\n");//换行是“\r\n”
	Serial_SendNumber(12345,5);
	/*printf移植*/
	printf("Num=%d\r\n",666);//1.在Serial.c中将fputc函数重定向到串口
	 
	/*	
		sprintf可以指定打印位置，不涉及重定向
		这样可以确保每个串口都可以使用sprintf
	*/
	sprintf(String,"Num=%d\r\n",666);//可以将格式化字符输出到一个字符串里
	Serial_SendString(String);
	
	/*
		封装可变参数的格式
	
	*/
	Serial_Printf("Num=%d\r\n");
	
	
	Serial_Printf("你好，世界");
	
	
	
	while(1)
	{
		
		
	}	
}