串口USART(Universal Synchronous Asynchronous Receiver and Transmitter)也叫通用同步异步收发器,是单片机与外部进行信息交互的重要通信接口,属于单片机的一种外设,几乎所有单片机都支持使用串口通讯,同时也是单片机程序调试的一种重要手段,对于STM32,串口资源非常丰富,功能也比较齐全,以STM32F103ZET6为例,就提供了5路的串口,我们一般用把串口用来在电脑的串口调试工具上打印调试信息,从而了解程序运行是否正确、如果出错的话也能知道是哪里出了错误。
并行就是采用多条数据线进行通讯
优点是传输速度快,缺点是占用的引脚资源多
数据按位顺序传输,需要的信号线相比于并行通信来说少了很多,最简单的只需要三根线:RXD,TXD,GND,显然这种通讯方式的优点是占用的引脚资源少,缺点是传输速率不高
允许数据在两个方向上传输,但是,在某一时刻,只允许数据在一个方向上传输,它实际上是【一种切换方向】的【单工通信】
允许数据【同时在两个方向上传输】,因此,全双工通信是【两个单工通信方式的结合】,它要求发送设备和接收设备都有独立的接收和发送能力
带【时钟同步信号】传输
如IIC通讯需要两根线,一根是SDA数据线,一根是SCL时钟线
【不带】【时钟同步】信号
也就是发出的信号可以不受时钟线的约束
typedef struct {
uint32_t USART_BaudRate; // 波特率
uint16_t USART_WordLength; //数据字长
uint16_t USART_StopBits; // 停止位
uint16_t USART_Parity; // 奇偶校验位选择
uint16_t USART_Mode; // USART 模式
uint16_t USART_HardwareFlowControl; // 硬件流控制
} USART_InitTypeDef;
其中串口的接收端模式配置成浮空输入,输出端配置成复用推挽输出,为什么这样配置呢?具体怎么配置可以在参考手册的这里找到
#include "stm32f10x.h"
void NVIC_Config(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
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 USART1 的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
//GPIOA_9 USART1 TX 配置为推挽复用模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
//GPIA_10 USART1_RX 配置为浮空输入模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
//配置USART1的参数
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;// 配置波特率
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;// 配置硬件流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;// 配置工作模式,收发一起
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//配置校验位
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//配置停止位
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//配置数据字长
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);// 完成串口的初始化配置
NVIC_Config();//配置NVIC
USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);//使能接收中断
USART_Cmd(USART1, ENABLE);// 使能串口
}
//发送一个Byte
void Usart_SendByte( USART_TypeDef * USARTx, uint8_t ch)
{
USART_SendData(USARTx,ch); //发送一个字节数据到 USART
while (USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);//等待发送数据寄存器为空
}
//发送一个字符串
void USART_SendStr(USART_TypeDef *USARTx,uint8_t *str)
{
uint8_t i = 0;
do
{
Usart_SendByte(USART1,*(str+i));
i++;
}while( *(str+i) != '\0');
//等待发送完成
while (USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TC) == RESET);
}
int main(void)
{
USART_Config();
USART_SendStr(USART1,"HELLO WORLD!");
while(1)
{
}
}
void USART1_IRQHandler(void)
{
uint8_t ucTemp;
if (USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE) != RESET)
{
ucTemp |= USART_ReceiveData( USART1 );
}
USART_SendStr(USART1,"\n收到!");
}
我们知道这几个函数是在C语言头文件stdio.h中的,由于我们使用的是运行于STM32的C语言,所以这几个函数并不能使用,但是现在我们会使用串口,而串口可以在串口调试工具中输出调试信息,出于习惯我们如果想使用这几个函数必须重定向这几个函数,具体步骤如下:
#include “stdio.h”
//发送数据
int fputc(int ch, FILE *f)
{
USART_SendData(USART1, (unsigned char)ch);// USART1 可以换成 USART2 等其他串口
while( !USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE) ); //等待数据被转移到移位寄存器。
return (ch);
}
// 接收数据
int GetKey (void)
{
while( !USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_RXNE) ); //等待读数据寄存器接收到数据
return ((int)(USART1->DR & 0x1FF)); //数据寄存器有9位,这里取出9位
}
在字符串后面加上\r\n即可换行,即
printf("字符串\r\n");