STM32标准库串口发送与接收(基础版)

本文介绍了如何在C语言中使用STM32的USART1进行串口初始化,包括设置GPIO、配置波特率和模式,以及提供发送和接收函数示例。主函数中演示了如何发送数据和处理接收数据的中断。

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Step1、串口初始化函数

void SerialPort_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;
	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;
	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;
	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);
	
	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
	
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	
	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);
}

Step2、串口发送函数

void SendArr(uint16_t * Arr, uint16_t Size) {
	for (uint16_t i = 0; i < Size; i++) {
		USART_SendData(USART1, *(Arr + i));
		while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
	}
}
void SendStr(char * Str) {
	for(uint8_t i = 0; *(Str + i) != '\0'; i++) {
		USART_SendData(USART1, *(Str + i));
		while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
	}
}

Step3、串口接收函数

void USART1_IRQHandler(void) {//以接收包头为0xff包尾为0xee载荷数据4位为例
	static uint8_t myindex = 0;
	static uint8_t flag = 0;
	if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) == SET) {
		uint16_t RxData = USART_ReceiveData(USART1);
		if(flag == 0 && RxData == Packetheader) {//验证包头
			flag = 1;
		}
		else if(flag == 1) {
			RxDataPack[myindex++] = RxData;
			while(myindex == Capacity) {
				flag = 2;
				myindex = 0;
			}
		}
		else if(flag == 2 && RxData == Packettail) {//验证包尾
			flag = 0;
			RxFlag = RXSET;//置位
		}
		USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
	}
}

Step4、主函数

int main(){
	SerialPort_Init();
	uint16_t arr[] = {0xff, 0x22, 0x33, 0x88, 0x66, 0xee};
	SendArr(arr, sizeof(arr) / sizeof(uint16_t));
//  SendStr("hello world\r\n");//验证串口发送接口
	while(1){
		if(RxFlag == RXSET)//串口接收完毕
			SendArr(RxDataPack, sizeof(RxDataPack) / sizeof(uint16_t));
			RxFlag = RXRESET;
	}
}

Step5、封装

#define Capacity 4//载荷数据数量
#define Packetheader 0xff//自定义包头
#define Packettail 0xee//自定义包尾

typedef enum {
	RXSET,
	RXRESET
}Rx;
Rx RxFlag = RXRESET;

uint16_t RxDataPack[Capacity];

### STM32 标准库串口中断接收数据处理 #### 使用中断机制接收数据 当采用STM32标准库来实现UART接口的数据接收时,通常会利用其中断特性。当中断被触发后,程序能够立即响应并执行相应的操作,从而确保不会错过任何重要的输入信号[^1]。 对于基于STM32标准库的项目来说,在初始化阶段完成USART外设的基础设置之后,还需要进一步配置NVIC(Nested Vectored Interrupt Controller),以便使能特定于该USART端口的中断请求。一旦检测到有新的字符到达,则会产生一次RXNE (Receive Data register Not Empty)事件,进而激活预先注册好的ISR (Interrupt Service Routine),即所谓的“中断服务子程序”。在这个过程中,软件可以通过读取状态寄存器中的相应位得知发生了什么类型的活动,并据此采取行动——例如保存新到来的信息至缓冲区内等待后续分析或转发给其他组件继续加工。 下面给出一段简单的C语言代码片段用于展示上述过程: ```c #include "stm32f10x.h" #define BUFFER_SIZE 64 uint8_t rxBuffer[BUFFER_SIZE]; volatile uint16_t readIndex = 0; volatile uint16_t writeIndex = 0; void USART_Configuration(void){ /* 配置USART参数 */ } void NVIC_Configuration(void){ /* 设置优先级分组,选择抢占优先级和副优先级的数量 */ NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); /* 启用USART1全局中断 */ NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn); /* 设定USART1中断优先级别 */ NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 1); } int main(){ /* 初始化系统时钟、GPIO、USART等资源 */ SystemInit(); GPIO_Configuration(); USART_Configuration(); /* 开启USART中断 */ USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE); while(1){ // 主循环体... } } // 定义USART1中断服务函数 void USART1_IRQHandler(void){ if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE)!= RESET){ char ch=USART_ReceiveData(USART1); // 将接收到的数据写入环形缓冲区 rxBuffer[writeIndex % BUFFER_SIZE]=ch; writeIndex++; // 清除标志位 USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE); } } ``` 此段代码展示了如何通过启用USART1的接收中断来进行单个字节级别的数据捕获,并将其安全地存储在一个固定大小的第一进先出(FIFO)队列结构中。值得注意的是,这里采用了模运算(`%`)的方式实现了简易的环形缓冲区逻辑,使得即使是在高频率连续收发场景下也能有效防止溢出问题的发生[^4]。
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