STM32串口通信之超级终端控制LED灯(STM32_12)
一、硬件介绍
本程序使用开发板：STM32-PZ6806L
1、GPIO控制LED
开发板中LED的硬件电路参看：直接通过寄存器地址操作控制LED灯
2、串口
开发板中连接了MCU的2个串口，分别为USART1和USART3，其中USART1通过CH340G接PC端USB口，实现USB转串口功能，可以用于程序下载和串口通信，但通过PC端的超级终端连接时不能连接，所以本程序使用开发板上的另一个串口USART3，该串口信号转换成RS232，通过直连串口线与PC端的COM口相连，可以实现与超级终端通信。
开发板串口的硬件连接图请参考：STM32串口通信之Hello
二、项目创建与配置
请参看《STM32串口通信之Hello》中的“使用库函数的串口程序项目配置”，在此基础上，在"User"文件夹下新建"Led"文件夹，并将该文件夹配置在"C/C++"选项卡中的"Include Paths"包含文件路径中。
三、LED灯控制
1、新建"Led.h"文件并保存在"User/Led"文件夹下，内容如下：
#ifndef __LED__H #define __LED__H #include "stm32f10x.h" #define LED_PORT GPIOC #define LED_PIN (GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7) #define LED_PORT_RCC RCC_APB2Periph_GPIOC #define LED1 GPIO_Pin_0 #define LED2 GPIO_Pin_1 #define LED3 GPIO_Pin_2 #define LED4 GPIO_Pin_3 #define LED5 GPIO_Pin_4 #define LED6 GPIO_Pin_5 #define LED7 GPIO_Pin_6 #define LED8 GPIO_Pin_7
void LED_Init(void); void LED_On(u8 x, u8 en); #endif |
2、新建"Led.c"文件并保存在"User/Led"文件夹下，内容如下：
#include "led.h" void LED_Init() { GPIO_InitTypeDef GPIOC_0_mode; RCC_APB2PeriphClockCmd( LED_PORT_RCC, ENABLE ); //使能GPIOC时钟 GPIOC_0_mode.GPIO_Pin = LED_PIN; GPIOC_0_mode.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIOC_0_mode.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_Init(GPIOC, &GPIOC_0_mode); } void LED_On(u8 x, u8 en) { uint16_t led[] = {LED1,LED2,LED3,LED4,LED5,LED6,LED7,LED8}; if(x<0x31 || x>0x38) return; if(en=='y') GPIO_ResetBits(LED_PORT,led[x-0x31]); else GPIO_SetBits(LED_PORT,led[x-0x31]); } |
LED_Init函数使能GPIOC时钟，设置GPIOC_0~GPIOC_7为推挽输出模式，LED_On函数根据参数x和en来设置单个LED灯的亮灭状态，调用函数GPIO_ResetBits来复位管脚，即点亮LED灯，调用函数GPIO_SetBits来置位管脚，即灭LED灯。x参数为第几个LED灯的数字字符，en参数为'y'字符或'n'字符，'y'表示点亮，'n'表示灭灯。
四、串口通信程序
该串口通信采用USART3，发送数据采用查询方式，接收数据采用中断方式，所以需要使能GPIOB和USART3时钟、配置中断、配置USART3、使能中断和使能USART3等操作。
1、创建"usrt.h"文件并保存在"User/Uart"文件夹下，内容为：
#ifndef __UART__H #define __UART__H #include "stm32f10x.h" #include "stdarg.h" #include "stdlib.h" #include "string.h" #include "stdio.h" #define EN_USART1 0 //禁用USART1 #define EN_USART3 1 //启用USART3
#define USART_n USART3 //使用USART3用于fputc
#define USART1_REC_LEN 200 extern u8 USART1_RX_BUF[USART1_REC_LEN]; extern u16 USART1_RX_STA;
#define USART3_REC_LEN 200 extern u8 USART3_RX_BUF[USART3_REC_LEN]; extern u16 USART3_RX_STA;
void USART1_Config(u32 baud); void USART1_printf(char* fmt,...);
void USART3_Config(u32 baud); void USART3_printf(char* fmt,...); #endif |
2、创建"usrt.c"文件并保存在"User/Uart"文件夹下，内容为：
#include "uart.h"
//重写fputc函数 int fputc(int ch, FILE *f){ while(USART_GetFlagStatus(USART_n, USART_FLAG_TC)!=SET); USART_SendData(USART_n, (unsigned char)ch); return ch; }
#if EN_USART1 u8 USART1_RX_BUF[USART1_REC_LEN]; //接收缓冲区,最大USART_REC_LEN个字节. //接收标志 //bit15, 置位表示接受完成 //bit14, 置位表示接收到0x0d //bit13~0, 接收字符个数 u16 USART1_RX_STA=0; //16位接收记录标志全局变量 void USART1_Config(u32 baud) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; USART_InitTypeDef USART_InitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; //Enable GPIOA and USART1 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //Config GPIOA_9 and GPIOA_10 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //USART1 NVIC config NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //配置NVIC中断分组2:2位抢占,2位响应 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子优先级3 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //初始化NVIC寄存器 //Config USART1 USART_InitStructure.USART_BaudRate = baud; USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//使能USART1的接收中断 //Enable USART1 USART_Cmd(USART1, ENABLE); }
void USART1_IRQHandler(void){ //USART1中断函数 u8 Res; //(USART1_RX_STA&0x3FFF)为数据的长度(不包括回车符) //当(USART1_RX_STA&0xC000)为真时表示数据接收完成(超级终端按下回车键), //读到0x0d 0x0a表示数据结束 //在main函数中处理完接收数据后将USART_RX_STA置0 printf("a"); if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) { Res =USART_ReceiveData(USART1);//接收一个字符 printf("%c",Res); //会送给PC if((USART1_RX_STA & 0x8000)==0) //本次接收未完成 { if(USART1_RX_STA & 0x4000) //已经接收到了0x0d { if(Res!=0x0a) //如果已经接收了回车符,而本次接收的不是换行符，则数据出错 USART1_RX_STA = 0; else USART1_RX_STA |= 0x8000; //标记数据接收完成 } else //没有接收过0X0D表示为信息字符 { if(Res==0x0d) //本次接收是0x0d，则在USART1_RX_STA中标记 USART1_RX_STA |= 0x4000; else //本次接收不是0x0d，则确定是信息字符，存入数组中 { USART1_RX_BUF[USART1_RX_STA & 0X3FFF]=Res ; //字符存入数组中 USART1_RX_STA++; //数据长度加1 if(USART1_RX_STA > (USART1_REC_LEN-1)) //如果数据长度超过缓冲区大小，出错，重新接收 USART1_RX_STA=0; } } } } } #endif
#if EN_USART3 u8 USART3_RX_BUF[USART3_REC_LEN]; //接收缓冲区,最大USART_REC_LEN个字节. //接收标志 //bit15, 置位表示接受完成 //bit14, 置位表示接收到0x0d //bit13~0, 接收字符个数 u16 USART3_RX_STA=0; //16位接收记录标志全局变量 void USART3_Config(u32 baud) //初始化UASRT3 { //GPIO端口设置 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; USART_InitTypeDef USART_InitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB , ENABLE); //使能UART3对应的GPIOB RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE); //使能串口的RCC时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11; //配置USART3的RX引脚PB11 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //配置USART3的TX引脚PB10 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //服用推挽输出 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
//Usart3 NVIC 配置 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子优先级3 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //初始化NVIC //USART3 初始化设置 USART_InitStructure.USART_BaudRate = baud;//波特率; USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位 USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一位停止位 USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无校验 USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件流控 USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收/发 USART_Init(USART3, &USART_InitStructure); //初始化串口 USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE);//使能接收中断 USART_Cmd(USART3, ENABLE); //使能串口 }
void USART3_IRQHandler(void) //USART3中断函数 { //(USART1_RX_STA&0x3FFF)为数据的长度(不包括回车符) //当(USART1_RX_STA&0xC000)为真时表示数据接收完成(超级终端按下回车键), //读到0x0d 0x0a表示数据结束 //在main函数中处理完接收数据后将USART_RX_STA置0 u8 Res; // printf("a"); if(USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET) { Res =USART_ReceiveData(USART3);//接收一个字符 printf("%c",Res); //回送给PC if((USART3_RX_STA & 0x8000)==0) //本次接收未完成 { if(USART3_RX_STA & 0x4000) //已经接收到了0x0d { if(Res!=0x0a) //如果已经接收了回车符,而本次接收的不是换行符，则数据出错 USART3_RX_STA = 0; else USART3_RX_STA |= 0x8000; //标记数据接收完成 } else //没有接收过0X0D表示为信息字符 { if(Res==0x0d) //本次接收是0x0d，则在USART1_RX_STA中标记 USART3_RX_STA |= 0x4000; else //本次接收不是0x0d，则确定是信息字符，存入数组中 { USART3_RX_BUF[USART3_RX_STA & 0X3FFF]=Res ; //字符存入数组中 USART3_RX_STA++; //数据长度加1 if(USART3_RX_STA > (USART3_REC_LEN-1)) //如果数据长度超过缓冲区大小，出错，重新接收 USART3_RX_STA=0; } } } } } #endif |
3、"main.c"程序
#include "uart.h" #include "led.h" int main() { u8 ch1, ch2, i; LED_Init();//LED GPIO初始配置 USART3_Config(115200); //USART1配置，接收中断 USART3_RX_STA = 0xC000; //数据初始为接收回车状态 for(i=0;i<8;i++) //将8个LED初始设为灭灯状态 LED_On(i+0x31,'n'); while(1) { if(USART3_RX_STA & 0xC000)//接收到回车-0xC000 { if((USART3_RX_STA & 0x3FFF)==0) //数据长度为0，显示菜单 { printf("\033[1;47;33m\r\n"); //设置超级终端文字颜色 printf(" xy--开LEDx灯 xn--灭LEDx灯 \r\n"); printf(" 请输入控制指令,按回车键执行! \033[0m\r\n"); } else if((USART3_RX_STA&0x3FFF)==2) { ch1 = USART3_RX_BUF[0]; ch2 = USART3_RX_BUF[1]; if( ch1>='1' && ch1<='8'&&( ch2=='y' || ch2=='n')) { LED_On(ch1, ch2); printf("LED%c%s\r\n",ch1,ch2=='y'?"开了":"关了"); } else printf("命令错误\r\n"); } USART3_RX_STA = 0; //完成一次操作，复位 } } } |
在此程序中分别对USART1和USART3实现了同样的操作，这里实际用到的是USART3，本程序参考杜洋老师的程序实现。
五、项目编译、开发板设置及程序运行
1、在项目的"User"组中加入"led.c"和"uart.c"文件，编译，连接生成.hex文件；
2、将开发板中的P232的两个跳线帽连接到COM3；
3、将程序下载到开发板；
4、在PC机上运行"HyperTerminal"程序，新建连接：
HyperTerminal运行如下：
超级终端上的显示与开发板上LED灯的状态一致。
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