STM32 USART

 

说到串口，自然离不开波特率，波特率又跟系统时钟有关，所以首先就先看下STM32的串口波特率怎么设置。

STM32有数个串口，每个串口都有一个自己独立的波特率寄存器USART_BRR，通过设置该寄存器就可以达到配置不同波特率的目的，由于STM32采用了分数波特率，所以STM32的串口波特率设置范围很宽，而且误差很小。

由上表可知：USART_BRR的最低4位（位[3:0]）用来存放小数部分DIV_Fraction，紧接着的12位（位[15：4]）用来存放整数部分DIV_Mantissa，最高16位保留。

STM32的串口波特率计算公式如下：

上式中，Fpclk是给串口的时钟（PCLK1用于USART2、3、4、5，PCLK2用于USART1，以前说过，PCLK1是由系统时钟分频得来，最大36MHZ，PCLK2是直接由系统时钟得来，最大72MHZ。）

USARTDIV是一个无符号定点数，我们已知要设置的波特率及系统时钟，这样就可以算出USARTDIV的值，并把它的整数和小数分离开来，分别写入USART_BRR寄存器里的对应位就行了，假设我们的串口1要设置为115200的波特率，而PCLK2的时钟为72M。这样，我们根据上面的公式有：

USARTDIV=72000000/（115200*16）=39.0625

那么得到：

DIV_Fraction=16*0.0625=1=0X01;

DIV_Mantissa= 468=0X27;

这样，我们就得到了USART1->BRR的值为0X27。只要设置串口1的BRR寄存器值为

0X27就可以得到115200的波特率。

以上是串口最重要的比特率设置，下面是串口的一些其他寄存器。

1：首先是使能串口时钟，串口作为STM32的一个外设，其时钟由外设时钟使能寄存器控制，串口1是在APB2ENR寄存器的第14位，除了串口1的时钟使能在APB2ENR寄存器，其他串口的时钟使能位都在APB1ENR寄存器。

2：复位串口，一般在系统刚开始配置外设的时候，都会先执行复位该外设的操作。串口1的复位是通过配置APB2RSTR寄存器的第14位来实现的，通过向该位写1复位串口1，写0结束复位。其他串口的复位位在APB1RSTR里面设置。

APB2RSTR寄存器描述：

3：串口功能控制，串口控制寄存器有三个：USATR_CR1-3，串口的很多配置都是通过这3个寄存器来设置的，这里我们只要用到USART_CR1就可以实现我们的功能了，该寄存器的各位描述如下图所示：

该寄存器的高18位未使用，低14位用于串口的功能设置，。UE为串口使能位，通过该位置1，以使能串口。M为字长选择位，当该位为0的时候设置串口为8个字长外加n个停止位，停止位的个数（n）是根据USART_CR2的[13:12]位设置来决定的，默认为0。PCE为校验使能位，设置为0，则禁止校验，否则使能校验。PS为校验位选择，设置为0则为偶校验，否则为奇校验。TXIE为发送缓冲区空中断使能位，设置该位为1，当USART_SR中的TXE位为1时，将产生串口中断。TCIE为发送完成中断使能位，设置该位为1，当USART_SR中的TC位为1时，将产生串口中断。RXNEIE为接收缓冲区非空中断使能，设置该位为1，当USART_SR中的ORE或者RXNE位为1时，将产生串口中断。TE为发送使能位，设置为1，将开启串口的发送功能。RE为接收使能位，用法同TE。

RWU为接收唤醒，该位用来决定是否把USART置于静默模式。软件对该位置位或者清零。当唤醒序列到来时，硬件也会将其清零。

4：数据发送与接收。STM32的发送与接收是通过数据寄存器USART_DR来实现的，这是一个双寄存器，包含了TDR和RDR。当向该寄存器写数据的时候，串口就会自动发送，当收到收据的时候，也是存在该寄存器内。该寄存器的各位描述如下图所示： 

虽然是一个32位寄存器，但是只用了低9位（DR[8：0]），其他都是保留。

DR[8：0]为串口数据，包含了发送或接收的数据。由于它是由两个寄存器组成的，一个给发送用(TDR)，一个给接收用(RDR)，该寄存器兼具读和写的功能。

5：串口状态。串口的状态可以通过状态寄存器USART_SR读取。

这里有两个位，第5、6位RXNE和TC。

RXNE（读数据寄存器非空），当该位被置1的时候，就是提示已经有数据被接收到了，并且可以读出来了。这时候我们要做的就是尽快去读取USART_DR，通过读USART_DR可以将该位清零，也可以向该位写0，直接清除。

TC（发送完成），当该位被置位的时候，表示USART_DR内的数据已经被发送完成了。如果设置了这个位的中断，则会产生中断。该位也有两种清零方式：1）读USART_SR，写USART_DR。2）直接向该位写0。

串口初始化函数：

void uart_init(u32 pclk2,u32 bound)

{    

float temp;

u16 mantissa;

u16 fraction;    

temp=(float)(pclk2*1000000)/(bound*16);//得到USARTDIV

mantissa=temp;  //得到整数部分

fraction=(temp-mantissa)*16; //得到小数部分  

    mantissa<<=4;

mantissa+=fraction; 

RCC->APB2ENR|=1<<14;  //使能串口时钟 

GPIOA->CRH=0X444444B4;//IO状态设置

  

RCC->APB2RSTR|=1<<14;   //复位串口1

RCC->APB2RSTR&=~(1<<14);//停止复位        

//波特率设置

  USART1->BRR=mantissa; // 波特率设置  

USART1->CR1|=0X200C;  //1位停止,无校验位.

#ifdef EN_USART1_RX   //如果使能了接收

//使能接收中断

USART1->CR1|=1<<8;    //PE中断使能

USART1->CR1|=1<<5;    //接收缓冲区非空中断使能     

MY_NVIC_Init(3,3,USART1_IRQChannel,2);//组2，最低优先级 

#endif

}