STM32学习笔记5——串口

最新推荐文章于 2025-06-13 12:37:52 发布

沉淀淀

最新推荐文章于 2025-06-13 12:37:52 发布

阅读量3k

点赞数 1

CC 4.0 BY-SA版权

分类专栏： stm32

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/itititint/article/details/44858343

stm32 专栏收录该内容

7 篇文章

订阅专栏

串口通信也称异步串行通信，是计算机、仪器仪表必备的一种简单通信接口，可以实现两个仪器或PC机之间近距离(15米)低速(100k)通信，采用三线方式（收，发，地线）的全双工方式进行。串口通信要考虑几个重要参数：波特率、数据位、停止位和奇偶校验。

波特率：表示每秒钟传送的bit 的个数！常见波特率：2400/9600/115200

数据位：发送的数据位数，常用7位/9位/8位

停止位：用于表示单个包的最后一位。典型的值为1位/1.5 位/2 位

奇偶校验：串口通信中一种简单的数据检错方式，常用：奇校验/偶校验/无

现在我们看一下我手上的这块板子：stm32f091rc，一块具有8个串口的家伙，是很多其他的板子不具有的。这里写图片描述
串口的结构框图如下:

下面就开始对USART进行学习。
寄存器：

USART的寄存器包括３个控制寄存器（CR１，CR２，CR３），１个波特率寄存器（BRR），１个保护时间和预分频寄存器（GTPR），１个接收超时寄存器（RTOR），１个请求寄存器（RQR），１个中断和状态寄存器（ISR），１个中断标志清除寄存器（ICR），１个数据接收寄存器（RDR）和１和数据发送寄存器（TDR）。
对于USART发送和接收数据，数据手册上有如下配置步骤：
发送配置步骤：
1. 设置USART_CR1 的 M 位来定义字长。
2. 利用USART_BRR 寄存器选择希望的波特率。
3. 在USART_CR2 中设置停止位的位数。
4. 通过将USART_CR1 寄存器的 UE 位置 1 来使能 USART。
5. 如果采用多缓冲器通信，配置USART_CR3 中的 DMA 使能(DMAT)。按多缓冲器通信中的描述配置DMA 寄存器。
6. 设置USART_CR1 中的 TE 位，发送一个空闲帧作为第一次数据发送。
7. 把要发送的数据写进 USART_TDR 寄存器 ( 此动作将清除 TXE 位 )。在只有一个缓冲器的情况下，对每个待发送的数据重复步骤7。重复步骤 7 之前应等待TXE 变成1。
8. 在 USART_TDR 寄存器中写入最后一个数据字后，要等待 TC=1，它表示最后一个数据帧的传输结束。当需要关闭 USART 或需要进入停机模式之前，需要确认传输结束，避免破坏最后一次传输。
接收配置步骤：
1. 设置 USART_CR1 的 M 位来定义字长。
2. 利用波特率寄存器 USART_BRR 选择希望的波特率。
3. 在 USART_CR2 中设置停止位的位数。
4. 通过将 USART_CR1 寄存器的 UE 位置 1 来激活 USART。
5. 如果采用多缓冲器通信，配置 USART_CR3 中的 DMA 使能位 (DMAR)。按多缓冲器通信
中的描述配置 DMA 寄存器。
6. 将 USART_CR1 的 RE 位置 1。这将激活接收器，使它开始寻找起始位。
当一个字符被接收到时
● RXNE 位被置 1。它表明移位寄存器的内容被转移到 RDR。换句话说，数据已经被接收
并且可以被读出( 包括与之有关的错误标志)。
● 这时如果RXNEIE 位是1，将会引起中断请求。
● 在接收期间如果检测到帧错误，噪音或溢出错误，错误标志将被置起。 PE 标志也会和RXNE 一起被置1。
● 在多缓冲器通信时，RXNE 在每个字节接收后被置起，并由 DMA 对数据寄存器的读操作而清零。
● 在单缓冲器模式里，由软件读USART_RDR 寄存器完成对 RXNE 位清除。 RXNE 标志也可以通过对 USART_RQR 寄存器中的 RXFRQ 位写 1 来清除。 RXNE 位必须在下一字符接收结束前被清零，以避免溢出错误。

根据数据手册下面开始对其进行用库函数配置：

USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;//设置波特率             USART_InitStructure.USART_WordLength =USART_WordLength_8b;//设置发送数据位
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无检测位
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl =USART_HardwareFlowControl_None;//
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//设置发送接收模式
USART_Init(USART2, &USART_InitStructure); 
USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);  //开启中断           

USART_Cmd(USART2, ENABLE);//使能USART2
USART_ClearFlag(USART2, USART_FLAG_TC);

NVIC配置函数：

NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStructure; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;   
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority = 0;                 
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

定义一个结构体变量，然后中断通道设置为串口1，优先级设置为0，在32个外设中断中是最高优先级。

中断内函数：

void USART2_IRQHandler(void)
{
         if( USART_GetITStatus( USART2, USART_IT_RXNE ) != RESET )        // 等待接收为空
        {   
                USART2->ICR |= 0x00000040;

                Uart_buf[0] = (unsigned char)(USART_ReceiveData(USART2));
              //  Uart_Put_Char(Uart_buf[0]);           
                                if( Uart_buf[0]==0xAA)
     {            
          Uart_buf[0]=0;
              GPIO_SetBits(GPIOA ,GPIO_Pin_5); //打开LED  
        printf("LED灯当前状态打开!\r\n");           
         } 
    if( Uart_buf[0]==0xBB)
     {
            Uart_buf[0]=0;      
              GPIO_ResetBits(GPIOA ,GPIO_Pin_5);    //关闭LED
              printf("LED灯当前状态关闭!\r\n");             
        }

同时，在程序调试过程中，我也遇到了一些麻烦，主要是printf函数的实现，最开始程序一直死在启动函数上，一直找不到原因，在学长的帮助下，在工程中添加了Retarget.c文件,使工程顺利运行。具体原因笔者还没搞清楚，后续会补上。

程序运行成功。在串口中断服务函数中，当串口接收到字符0xAA后，就打开LED灯，当接收到字符0xBB后，就关闭LED灯。实现了PC机上串口调试助手控制LED的开关。理解这个思路，当然可以控制MCU搭载或者驱动的任何负载，包括电机正转、反转，电磁阀开关，继电器开关，将串口助手集成到上位机软件中，就是一个完整的控制系统了。

此篇文章写的条例不太清晰，还望各位读者评论，大家一起学习！