usart通信

关注

原创最新推荐文章于 2026-03-13 22:36:57 发布 487 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

串口通信之————USART 串口通信之USART，stm32固件库实现两个单片机之间的通信。阅读详情

uart通信物理层
1.两个通信设备的DB9接口之间通过串口信号线建立起连接，串口信号线中使用RS232标准传输数据信号，由于RS232电平标准的信号不能被控制器直接识别，所以信号需要经过一个电平转换芯片，将信号转换成控制器可以识别的TTL标准的电平信号才能实现通信。
通信标准：5VTTL通信逻辑1（2.4-5V ）逻辑0（0-0.5V）
15VRS232通信逻辑1（-15—3V）负逻辑0（3V-15V）
协议层
1.在串口通信的协议层中，规定了数据包的内容，它由起始位、主体数据、校验位、以及停止位组成。
(1)波特率：异步通信中由于没有时钟信号，所以两个通信设备之间需要约定好波特率，即每一个码元的长度，以便对信号进行解码，
（2）起始位和停止位：每一个数据包都有一个起始位和停止位，起始位一般由一个逻辑0的数据位表示，停止位由一个逻辑1的数据位来表示。
（3）有效数据：紧跟着起始位的是一段有效数据位，一般长度由5.6.7或者8.
（4）数据校验位:有奇校验、偶校验、0校验、1校验、无校验。

程序逻辑：

/**
  * @brief  USART GPIO 配置,工作参数配置
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void USART_Config(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

    // 打开串口GPIO的时钟
    DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd(DEBUG_USART_GPIO_CLK, ENABLE);
    
    // 打开串口外设的时钟
    DEBUG_USART_APBxClkCmd(DEBUG_USART_CLK, ENABLE);

    // 将USART Tx的GPIO配置为推挽复用模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);

  // 将USART Rx的GPIO配置为浮空输入模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
    
    // 配置串口的工作参数
    // 配置波特率
    USART_InitStructure.USART_BaudRate = DEBUG_USART_BAUDRATE;
    // 配置 数据字长
    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    // 配置停止位
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    // 配置校验位
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;
    // 配置硬件流控制
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl =
    USART_HardwareFlowControl_None;
    // 配置工作模式，收发一起
    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
    // 完成串口的初始化配置
    USART_Init(DEBUG_USARTx, &USART_InitStructure);
    
    // 串口中断优先级配置
    NVIC_Configuration();
    
    // 使能串口接收中断
    USART_ITConfig(DEBUG_USARTx, USART_IT_RXNE, ENABLE);    
    
    // 使能串口
    USART_Cmd(DEBUG_USARTx, ENABLE);        
}

/**
  * @brief  配置嵌套向量中断控制器NVIC
  * @param  无
  * @retval 无
  */
static void NVIC_Configuration(void)
{
  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
  
  /* 嵌套向量中断控制器组选择 */
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
  
  /* 配置USART为中断源 */
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DEBUG_USART_IRQ;
  /* 抢断优先级*/
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
  /* 子优先级 */
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
  /* 使能中断 */
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
  /* 初始化配置NVIC */
  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

/*****************  发送一个字节 **********************/
void Usart_SendByte( USART_TypeDef * pUSARTx, uint8_t ch)
{
    /* 发送一个字节数据到USART */
    USART_SendData(pUSARTx,ch);
        
    /* 等待发送数据寄存器为空 */
    while (USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);    
}

/****************** 发送8位的数组 ************************/
void Usart_SendArray( USART_TypeDef * pUSARTx, uint8_t *array, uint16_t num)
{
  uint8_t i;
    
    for(i=0; i<num; i++)
  {
        /* 发送一个字节数据到USART */
        Usart_SendByte(pUSARTx,array[i]);    
  
  }
    /* 等待发送完成 */
    while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx,USART_FLAG_TC)==RESET);
}

/*****************  发送字符串 **********************/
void Usart_SendString( USART_TypeDef * pUSARTx, char *str)
{
    unsigned int k=0;
  do
  {
      Usart_SendByte( pUSARTx, *(str + k) );
      k++;
  } while(*(str + k)!='\0');
  
  /* 等待发送完成 */
  while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx,USART_FLAG_TC)==RESET)
  {}
}

/*****************  发送一个16位数 **********************/
void Usart_SendHalfWord( USART_TypeDef * pUSARTx, uint16_t ch)
{
    uint8_t temp_h, temp_l;
    
    /* 取出高八位 */
    temp_h = (ch&0XFF00)>>8;
    /* 取出低八位 */
    temp_l = ch&0XFF;
    
    /* 发送高八位 */
    USART_SendData(pUSARTx,temp_h);    
    while (USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);
    
    /* 发送低八位 */
    USART_SendData(pUSARTx,temp_l);    
    while (USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);    
}

///重定向c库函数printf到串口，重定向后可使用printf函数
int fputc(int ch, FILE *f)
{
        /* 发送一个字节数据到串口 */
        USART_SendData(DEBUG_USARTx, (uint8_t) ch);
        
        /* 等待发送完毕 */
        while (USART_GetFlagStatus(DEBUG_USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);        
    
        return (ch);
}


///重定向c库函数scanf到串口，重写向后可使用scanf、getchar等函数
int fgetc(FILE *f)
{
        /* 等待串口输入数据 */
        while (USART_GetFlagStatus(DEBUG_USARTx, USART_FLAG_RXNE) == RESET);

        return (int)USART_ReceiveData(DEBUG_USARTx);
}

// 串口中断服务函数
void DEBUG_USART_IRQHandler(void)
{
  uint8_t ucTemp;
    if(USART_GetITStatus(DEBUG_USARTx,USART_IT_RXNE)!=RESET)
    {        
        buffer[num] = USART_ReceiveData(DEBUG_USARTx);
   // USART_SendData(DEBUG_USARTx,buffer[num]);
        num ++;
        
        if(num==10)
        {
            for(num=0;num<10;num++)
            {
                Delay(20);
                Usart_SendByte(DEBUG_USARTx,buffer[num]);
                Delay(20);
            }
            num = 0;
        }
    }    
}