STM32——串口概念及应用_stm32串口-优快云博客

通讯方式	并行通讯	串行通讯
传输原理	数据各个位同时传输	数据按位顺序传输
优点	速度快	占用引脚资源少
缺点	占用引脚资源多	速度相对较慢

串口通讯

按照数据传送方向分为： 单工、半双工、全双工

单工：数据传输只支持数据在一个方向上传输
半双工：允许数据在两个方向上传输，但两个方向不可同时进行传输
全双工：允许数据在两个方向传输，并两个方向可同时进行传输（需要独立的发送端及接收端）

按照串行通信通信方式分为：同步通信、异步通信

同步通信：带时钟同步信号传输（例：SPI、IIC 通信）

解析：除数据线外，还会有时钟线，数据传输受时钟线限制

异步通信：不带时钟同步信号（例：UART，单总线）

解析：由于没有时钟线，故通信双方必须约定好波特率（数据传输速度）进行数据解析

常见的串行通信接口

通信标准	引脚说明	通信方式	通信方向
UART	TXD：发送端 RXD：接收断 GND：公共地	异步通信	全双工
单总线（1-wire）	DQ：发送/接收端	异步通讯	半双工
SPI	SCK：同步时钟 MISO：主机输入，从机输出 MOSI：主机输出，从机输入	同步通讯	全双工
IIC	SCL：同步时钟 SDA：数据输入/输出端	同步通信	半双工

STM32串口通信基础

STM32的串口通信接口

UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter):通用异步收发器
USART(~ Synchronous/Asynchronous ~)：通用同步异步收发器

UART异步通信方式引脚连接方法

RXD：数据输入引脚，用于数据接收

TXD：数据发送引脚，用于数据发送

注：接线时，应RXD接TXD,TXD接RXD，这样才可进行数据接收和发送

UART异步通讯方式特点

全双工异步通信
发送和接收公用可编程波特率
可编程的数据长度（8位或9位）
可配置的停止位
可配置的使用DMA多缓冲器通信
单独的发送器和接收器使能位
检测标志：接收缓冲器、发送缓冲器、传输结束标志
多个标志的中断源，可触发中断
具有校验控制，四个错误检测标志

串口通信过程

数据发送过程：MCU——>输出数据缓冲器——>串行输出移位寄存器——>串行输出 ——> 外部设备
数据接收过程：MCU<——输入数据缓冲器<——串行输入移位寄存器<——串行输入 <—— 外部设备

串口异步通讯需要定义的参数

起始位、数据位、奇偶校验位、停止位、波特率设置

STM32常用串口寄存器

常用三种串口相关寄存器

USART_SR 状态寄存器：存储标志位状态，以确保串口通信正常进行
USART_DR 数据寄存器：如果接收数据就读此寄存器，如果发送数据就写此寄存器
USART_BBR 波特率寄存器：高十二位为整数部分，低四位为小数部分

波特率计算方法：

波特率=时钟/（波特率寄存器数值*16），故要设置某波特率，算出其波特率计算器数值，并写入寄存器即可设置成功

USART_CR1 控制寄存器：使能位、校验的选择、字节长短选择等

注：如果用库函数写代码只需了解即可，其实本人对寄存器里面的很多位也不是很了解，如果有大佬看到望指点

STM32 常用库函数

控制SR寄存器的库函数

获取状态标志位：
FlagStatus USART_GetFlagStatus(); //获取状态标志位
清除状态标志位：
void USART_ClearFlag();//清除状态标志位
获取中断状态标志位：
ITStatus USART_GetITStatus();//获取中断状态标志位
清除中断状态标志位：
void USART_ClearITPendingBit();//清除中断状态标志位

控制DR寄存器的库函数

发送数据到串口：

void USART_SendData();//从TDR寄存器种写数据，并发送到串口

读取接收到的数据：

uint16_t USART_ReceiveData();//接收串口发来的数据，读出RDR寄存器中的数据

控制BBR与CR1寄存器的库函数

初始化串口：

void USART_Init();//串口初始化：波特率，字节长度，停止位等

使能串口：

void USART_Cmd();//使能串口

使能相关中断：

void USART_ITConfig();//使能相关中断

串口应用

串口配置基本步骤

1、串口时钟使能，GPIO时钟使能

2、GPIO端口模式设置

3、NVIC中断优先级设置

4、串口参数初始化

5、开启串口使能

6、编写接收中断处理函数（只有接收到数据，接收中断才会开启）

7、串口数据收发

使用printf发送字符串至串口

与C语言使用方法与格式相同，只是会发送字符串到上位机

正点原子接收并发回消息程序讲解

定义变量

u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN];
 /*接收上位机发送的字节缓存至数组，数组最大字节位USART_REC_LEN*/

u16 USART_RX_STA=0;
/*设置接收状态标记位*/
/*其有16位，15，14位用来判断是否接收完成，分别为0x0d(ASC码值为换行),0x0a（ASC码值为回车）*/
/*0~13位记录缓存字节个数*/

接收中断

if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  // 判断接收中断是否开启
		{
		Res =USART_ReceiveData(USART1);	//接收此次发来的8位数据
		
		if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//判断上一次接收的是否为换行
			{
			if(USART_RX_STA&0x4000)//判断上一次接收的是否为回车
				{
				if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//判断这次接收的是否为换行
				else USART_RX_STA|=0x8000;	//是换行，将接收标志位最高位置一
				}
			else //上一次接收的不是回车
			{	
			if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;//判断这次接收的是不是回车，是回车将14位置一
			else//这次接收的不是回车
			{
			 USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res;//接收数据写入缓冲数组
/*0x3fff=0011_1111_1111_1111 与 标志位相与 可得字节长度，因前两位为接收标志位*/
			 USART_RX_STA++;//字节长度加一
			if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;大于限定字节重新接收	  
			}		 
				}
			}   		 
         }

接收完成

if(USART_RX_STA&0x8000)
{					   
	len=USART_RX_STA&0x3fff;//取出字节长度
	printf("\r\你要发送的消息是:\r\n\r\n");//printf的使用
	for(t=0;t<len;t++)
	{
		USART_SendData(USART1, USART_RX_BUF[t]);//从缓冲区逐个取出并发送
		while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);//发送完成标志位
	}
	printf("\r\n\r\n");//
	USART_RX_STA=0;//状态清零
}