嵌入式开发学习之STM32F429串口（USART）收发数据

引言

在嵌入式系统中，串口通信是一种常见且重要的通信方式，广泛应用于各种嵌入式设备和系统中。串口通信通过串行传输数据，能够在不同设备之间可靠地传输数据，具有简单、稳定、成本低廉等优点，因此在许多嵌入式应用中得到了广泛应用。

重要性和应用场景

1. 设备互联： 串口通信可以实现不同设备之间的数据交换和通信，如传感器与控制器之间的数据传输、嵌入式设备与外部设备的连接等。

2. 调试和监控： 通过串口通信，可以实现对嵌入式系统的调试和监控，方便开发人员进行系统调试、数据采集和监测等工作。

3. 远程控制： 串口通信还可以实现对嵌入式系统的远程控制，通过串口发送控制指令，实现对远程设备的控制和操作，如智能家居控制、远程数据采集等。

本文内容概述

本文将重点讨论STM32F407微控制器中的串口通信模块（USART）的配置和使用。主要内容包括：

• STM32F407的USART模块简介：介绍USART模块的功能和特点，以及在嵌入式系统中的应用场景。

• 硬件连接和配置：详细说明如何将USART模块连接到外部设备，并配置串口的时钟、工作模式、中断和DMA等参数。

• 开发涉及工具：列举开发串口通信所需的工具，并简要介绍它们的作用。

• 配置串口：讲解如何配置串口的I/O、参数属性、中断等。

• 封装串口配置库文件：分步骤创建头文件和源文件，以便封装串口配置为可重用的库文件。

• 功能实现：根据需求，实现串口收发数据的功能，并展示相关代码和实现细节。

STM32F429的USART模块简介

STM32F407微控制器中的USART（Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter）模块是一种功能强大的串口通信模块，具有以下特点和功能：

1. 通用性

USART模块是一种通用的串口通信模块，支持异步串口通信（UART）和同步串口通信（SPI、I2S等），可以满足不同通信需求。

2. 通信协议支持

USART模块支持多种通信协议，包括标准的异步串口通信协议（UART）、同步串口通信协议（SPI、I2S）以及LIN（Local Interconnect Network）等。

3. 外设支持

USART模块可以与多种外设进行通信，如传感器、GPS模块、蓝牙模块、WiFi模块、GSM模块等，实现数据的收发和控制指令的交互。

4. DMA支持

USART模块支持DMA（Direct Memory Access）控制器，可以通过DMA实现高效地数据传输，减少CPU的负载，提高系统性能。

5. 中断支持

USART模块支持中断机制，可以通过中断来处理接收和发送数据，提高系统的实时性和响应性。

6. 高可靠性

USART模块具有数据校验功能，可以通过校验位、奇偶校验和停止位等方式保证数据的可靠性和完整性。

7. 多功能性

USART模块具有丰富的功能特性，如自动波特率检测、多主机通信支持、多帧格式支持等，可以满足复杂通信场景的需求。

硬件连接和配置步骤

1. 引脚连接

将STM32F407微控制器的USART模块的引脚连接到外部设备上：

• TX引脚连接至外部设备的RX引脚，用于发送数据。
• RX引脚连接至外部设备的TX引脚，用于接收数据。
• 如需使用硬件流控制功能，可连接CTS和RTS引脚。

2. 时钟配置

配置USART模块所需的时钟源和时钟频率：

• 使用RCC（Reset and Clock Control）模块配置USART的时钟源和时钟分频系数，以满足通信波特率要求。

3. 工作模式配置

配置USART模块的工作模式和参数：

• 设置USART模块的工作模式，包括异步模式（UART）或同步模式（SPI、I2S）。
• 配置数据位长度、停止位数、奇偶校验位等参数。

4. 中断配置

配置USART模块的中断使能和中断优先级：

• 通过NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller）模块使能USART接收和发送中断，并设置中断优先级。

5. DMA配置（可选）

配置USART模块的DMA支持：

• 使用DMA控制器配置USART的