STM32笔记——USART串口通信

一、USART简介

• USART（Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter）通用同步/异步收发器
• USART是STM32内部集成的硬件外设，可根据数据寄存器的一个字节数据自动生成数据帧时序，从TX引脚发送出去，也可自动接收RX引脚的数据帧时序，拼接为一个字节数据，存放在数据寄存器里
• 自带波特率发生器，最高达4.5Mbits/s
• 可配置数据位长度（8/9）、停止位长度（0.5/1/1.5/2）
• 可选校验位（无校验/奇校验/偶校验）
• 支持同步模式、硬件流控制、DMA、智能卡、IrDA、LIN
• STM32F103C8T6 USART资源： USART1、 USART2、 USART3

二、USART框图

• 发送数据：STM32把要发送的数据写入发送数据寄存器（TDR），等待硬件电路把发送数据寄存器中的数据转移到发送移位寄存器中，然后从TX把数据发送出去。
• 接收数据：接收的数据从RX进入接收移位寄存器，有硬件电路把数据转移到接收数据寄存器，RXNE（读数据寄存器非空）位会被硬件置一。此时，可以通过RXNE触发中断，把数据读取出来。

三、USART数据帧

3.1 字长设置

通常的数据帧模式：

•  9位字长（11位数据）：一位起始位、一位停止位，八位数据位、一位校验位。
•  8位字长（10位数据）：一位起始位、一位停止位，八位数据位、无校验位。

3.2 配置停止位

•  可选择1个停止位、1.5个停止位、2个停止位或者0.5个停止位。

四、USART基本结构

1. 开启外设时钟
2. 初始化GPIO口
3. 初始化USART
4. USART中断控制输出（选择触发信号）
5. NVIC中断优先级分组
6. 初始化NVIC
7. 使能USART

程序如下：

void Serial_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//开启USART外设时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//PA9复用推挽输出
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;//PA10上拉输入
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
	
	USART_InitTypeDef USART_InitStruct;
	USART_InitStruct.USART_BaudRate=9600;//波特率
	USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;//硬件流控制
	USART_InitStruct.USART_Mode=USART_Mode_Tx|USART_Mode_Rx;//串口模式
	USART_InitStruct.USART_Parity=USART_Parity_No;//奇偶校验
	USART_InitStruct.USART_StopBits=USART_StopBits_1;//停止位一位
	USART_InitStruct.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;//数据位数
	USART_Init(USART1,&USART_InitStruct);
	
	USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);//中断输出控制
	
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//中断优先级分组
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQn;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
	
	USART_Cmd(USART1,ENABLE);
}