【蓝桥杯嵌入式组】十二、USART模块

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这里再向各位同学推荐一个优快云博主 ReRrain 的蓝桥备赛博客，博主秉持初学者思路，向你讲述自己蓝桥备赛的心路历程，娓娓道来蓝桥备赛经验，个人觉得非常不错，值得细细品读。

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​导读：《蓝桥杯嵌入式组》专栏文章是博主2019年参加蓝桥杯的嵌入式组比赛所做的学习笔记，在当年的比赛中，由于忙于准备考研及保研相关工作，博主仅仅参加了当年的省赛，并获得了省赛一等奖的成绩。成绩虽谈不上最好，但至少问心无愧。如今2021年回头再看该系列文章，仍然感触颇多。为了能更好地帮助到单片机初学者，今年特地抽出时间对当年的文章逻辑和结构进行重构，以达到初学者快速上手的目的。需要指出的是，由于本人水平有限，如有错误还请读者指出，非常感谢。那么，接下来让我们一起开始愉快的学习吧。

“一叶遮目，不见泰山”。不论何事，只有把握事情的总体趋势，才能做到心中有数。

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一、主要代码

main.c

/*******************************************************************************
* 文件名：main.c
* 描  述：
* 作  者：CLAY
* 版本号：v1.0.0
* 日  期: 2019年2月18日
* 备  注：修改后的LCD例程
*         PC通过USART2发送数据到单片机，并显示到LCD上(PA2-TXD PA3-RXD) 
*		  注意发送新行是\r\n，剔除\r显示到屏幕上的乱码影响
*******************************************************************************
*/

#include "stm32f10x.h"
#include "lcd.h"
#include "e2prom.h"
#include "stdio.h"
#include "i2c.h"
#include "adc.h"
#include "rtc.h"
#include "usart2.h"

u32 TimingDelay = 0;
u8 RxdCnt = 0;
u8 RxdOver = 0;
u8 RxdBuf[20];
void Delay_Ms(u32 nTime);
u8 RTC_Flag = 0;

//Main Body
int main(void)
{
	u8 i;
	
	STM3210B_LCD_Init();
	LCD_Clear(Blue);
	LCD_SetBackColor(Blue);
	LCD_SetTextColor(White);
	
	SysTick_Config(SystemCoreClock/1000);

	USART2_Init();
	
	while(1)
	{
		if(RxdOver)
		{
			RxdOver = 0;
			LCD_ClearLine(Line5);//清除LCD的对应行
			LCD_DisplayStringLine(Line5, RxdBuf);
			USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);//接收的数据处理完毕后打开接收中断
			for(i=0; i<20; i++)//清空缓冲区
				RxdBuf[i] = 0;
		}
	}
}

//
void Delay_Ms(u32 nTime)
{
	TimingDelay = nTime;
	while(TimingDelay != 0);	
}

usart2.c

#include "stm32f10x.h"

void USART2_Init(void)
{
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	
	//开启GPIOA和USART2时钟
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA ,ENABLE);
	
	//USART2的中断向量配置
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	
	//RXD-PA3 设置为浮空模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	//TXD-PA2 设置为推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	//USART2的配置
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
	USART_Init(USART2, &USART_InitStructure);
	
	USART_Cmd(USART2, ENABLE);//开启USART2
	USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启USART2接收中断
	
}

void USART2_SendString(u8 *str)
{
	u8 index = 0;
	
	while(str[index] != 0)
	{
		USART_SendData(USART2, str[index]);
		while(USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TXE) == 0);//查询用Flag
		index++;
	}
}

usart2.h

#ifndef _USART2_H
#define _USART2_H

void USART2_Init(void);
void USART2_SendString(u8 *str);

#endif

stm32f10x_it.c

...
extern u8 RxdCnt;
extern u8 RxdOver;
extern u8 RxdBuf[20];
void USART2_IRQHandler(void)
{
	u16 tmp;
	
	if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) == 1)
	{
		USART_ClearITPendingBit(USART2, USART_IT_RXNE);//中断用IT
		tmp = USART_ReceiveData(USART2);
		if(tmp == '\n')
		{
			RxdBuf[RxdCnt-1] = 0;//避免\r显示在LCD发生的乱码
			RxdCnt = 0;
			RxdOver = 1;
			USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, DISABLE);//接收完毕后关闭，防止处理过程发生干扰。
		}
		else
		{
			RxdBuf[RxdCnt++] = tmp;
		}
	}
}

...

二、注意事项

2.1、关于USART2的配置可参考例程

路径为：嵌入式设计与开发项目加密资料\嵌入式设计与开发\STM32固件库v3.5\stm32f10x_stdperiph_lib\STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Project\STM32F10x_StdPeriph_Examples\USART\Interrupt\main.c

2.2、USB线对应可直接在PC使用的串口是USART2

2.3、RXD和TXD引脚

PA2为发送引脚，因此要配置成复用输出模式
PA3为接收引脚，因此要配置成浮空输入模式

2.4、接收和发送方式

接收采用中断，发送采用查询

2.5、GPIOA在APB2总线， USART2在APB1总线

2.6、USART_SendData发送数据，USART_ReceiveData接收数据

2.7、查询使用Flag，中断使用IT

while(USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TXE) == 0);//查询用Flag
USART_ClearITPendingBit(USART2, USART_IT_RXNE);//中断用IT

2.8、每次接受完一帧数据后把接收中断失能，待数据处理完毕后再打开接收中断。

2.9、剔除\r在LCD乱码

当接收到\n后，前一个就是\r，所以直接把前一个数据赋值为0，覆盖掉即可。
RxdBuf[RxdCnt-1] = 0;//避免\r显示在LCD发生的乱码

2.10、一帧数据处理完毕后，别忘了清空缓冲区

for(i=0; i<20; i++)//清空缓冲区
	RxdBuf[i] = 0;

2.11、关于串口助手

比赛中，赛场提供的串口助手有两个。

超级终端并不好用，推荐使用AccessPort，练习时也尽量使用该工具。

2.12、关于发送数据的一点注意

这个index，必须放在下面不要和while连着写，不然会出现第一个字符无法发送的情况。

2.13、还有回车换行的问题

当勾选串口助手的回车换行后，我们判断最后一个字符要写成if(tmp == '\n')。

而加入我们是人为写入\n的话，我们要写成if(tmp == 'n')

结语：以上就是本篇文章的全部内容啦，希望大家可以多多支持我的原创文章。如有错误，请及时指正，非常感谢。

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