STM32串口通信详解

编程要点：

1) 使能 RX 和 TX 引脚 GPIO 时钟和 USART 时钟；

2) 初始化 GPIO，并将 GPIO 复用到 USART 上；

3) 配置 USART 参数初始化结构体；

4) 配置中断控制器并使能 USART 接收中断；

5) 使能 USART；

6) 在 USART 接收中断服务函数实现数据接收和发送。

相关宏定义与函声明：

#ifndef _USART_H

#define _USART_H

#include "stm32f10x.h"

#include

#define   DEBUG_USART1    1

#define   DEBUG_USART2    0

#if  DEBUG_USART1 

// 串口1-USART1

#define  DEBUG_USARTx                   USART1

#define  DEBUG_USART_CLK                RCC_APB2Periph_USART1

#define  DEBUG_USART_APBxClkCmd         RCC_APB2PeriphClockCmd

#define  DEBUG_USART_BAUDRATE           115200

// USART GPIO 引脚宏定义

#define  DEBUG_USART_GPIO_CLK           (RCC_APB2Periph_GPIOA)

#define  DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd    RCC_APB2PeriphClockCmd

#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT       GPIOA   

#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_9

#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT       GPIOA

#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_10

#define  DEBUG_USART_IRQ                USART1_IRQn

#define  DEBUG_USART_IRQHandler         USART1_IRQHandler

#elif   DEBUG_USART2 

// 串口2-USART2

#define  DEBUG_USARTx                   USART2

#define  DEBUG_USART_CLK                RCC_APB1Periph_USART2

#define  DEBUG_USART_APBxClkCmd         RCC_APB1PeriphClockCmd

#define  DEBUG_USART_BAUDRATE           115200

// USART GPIO 引脚宏定义

#define  DEBUG_USART_GPIO_CLK           (RCC_APB2Periph_GPIOA)

#define  DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd    RCC_APB2PeriphClockCmd

#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT       GPIOA   

#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_2

#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT       GPIOA

#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_3

#define  DEBUG_USART_IRQ                USART2_IRQn

#define  DEBUG_USART_IRQHandler         USART2_IRQHandler

#endif

void USART_Config(void);

void Usart_SendByte( USART_TypeDef * pUSARTx, uint8_t date);

void Usart_SendString( USART_TypeDef * pUSARTx, char *str);

void Usart_SendHalfWord( USART_TypeDef * pUSARTx, uint16_t date);

void Usart_SendArray(USART_TypeDef * pUSARTx,uint8_t *arr,uint16_t num);

#endif /* _USART_H */

#include "usart.h"

#include "led.h"

static void NVIC_Configuration(void)

{

NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStructure;

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel =DEBUG_USART_IRQ;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority =0x01;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =0x01;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd =ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

}

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 针数据字长

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);

//中断配置

NVIC_Configuration();

//开启串口接收中断

USART_ITConfig(DEBUG_USARTx,USART_IT_RXNE, ENABLE);

//使能串口

USART_Cmd(DEBUG_USARTx, ENABLE);

}

//发送一个字节

void Usart_SendByte(USART_TypeDef * pUSARTx,uint8_t date)

{

USART_SendData(pUSARTx,date);

while( USART_GetFlagStatus(pUSARTx,USART_FLAG_TXE)== RESET);

}

//发送一个16位的数据

void Usart_SendHalfWord(USART_TypeDef * pUSARTx,uint16_t date)

{

uint16_t tmp_h;

uint16_t tmp_l;

tmp_h =date>>0x08;

tmp_l =date & 0xff;

Usart_SendByte(pUSARTx,tmp_h);

Usart_SendByte(pUSARTx,tmp_l);

}

//发送一个8位的数组

void Usart_SendArray(USART_TypeDef * pUSARTx,uint8_t *arr,uint16_t num)

{ 

   while(num--)

{

Usart_SendByte( pUSARTx ,*arr++);

}

 while (USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TC)== RESET);

}

//发送字符串

void Usart_SendString( USART_TypeDef * pUSARTx, char *str)

{

 while( *str!='\0' )

 {

Usart_SendByte( pUSARTx, *str++); 

 }

 while (USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TC)== 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);

}

//中断服务函数

void DEBUG_USART_IRQHandler(void)

{

     uint16_t tmp;

if(USART_GetFlagStatus(DEBUG_USARTx, USART_FLAG_RXNE) != RESET)

{

  tmp=USART_ReceiveData(DEBUG_USARTx);

USART_SendData(DEBUG_USARTx,tmp);

while( USART_GetFlagStatus(DEBUG_USARTx, USART_FLAG_TXE)== RESET);

}

}

#include "stm32f10x.h"

#include "led.h"

#include  "usart.h"

#include 

#define SOFT_DELAY Delay(0x0FFFFF);

void Delay(__IO u32 nCount); 

int main(void)

{

uint16_t ch;

uint8_t arr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};

/* LED 端口初始化 */

LED_GPIO_Config();

  /*初始化USART 配置模式为 115200 8-N-1，中断接收*/

  USART_Config();

   //发送一个字符

printf("发送一个字节：\r\n");

   Usart_SendByte(DEBUG_USARTx ,97);

printf("\r\n");

   //发送一个16位数据

Usart_SendHalfWord(DEBUG_USARTx,0xffee);

//发送一个数组

Usart_SendArray(DEBUG_USARTx, arr,10);

//发送一个字符串

printf("发送一个字符串：\r\n");

Usart_SendString( DEBUG_USARTx, "hello world\r\n");

while(1);

}  

#include "stm32f10x.h"

#include "led.h"

#include  "usart.h"

#include 

int main()

{

     uint16_t ch;

/* LED 端口初始化 */

LED_GPIO_Config();

  /*初始化USART 配置模式为 115200 8-N-1，中断接收*/

   USART_Config();

printf("请输入指令:\r\n");

printf("1:红灯 2:绿灯 3:红绿灯 其他:指令错误\r\n"); 

while(1)

{

ch=getchar();

         switch(ch)

{

case '1':

GPIOA->ODR^=GPIO_Pin_8;

printf("1:红灯\r\n");

break;

case '2':

printf("2:绿灯\r\n");

GPIOD->ODR^=GPIO_Pin_2;

break;

case '3':

printf("3:红绿灯\r\n");

GPIOA->ODR^=GPIO_Pin_8;

   GPIOD->ODR^=GPIO_Pin_2;

break;

default:

printf("指令错误\r\n");

break;

   }

}

 }