STM32：USART串口通信筆記
硬件平臺(tái)：stm32f10xZET6
開發(fā)環(huán)境：keil MDK uVision v4.10
開發(fā)語言：C、ST_lib_3.5固件庫
【串口通信】
typedef struct
{
u32 USART_BaudRate;
u16 USART_WordLength;
u16 USART_StopBits;
u16 USART_Parity;
u16 USART_Mode;
u16 USART_HardwareFlowControl;
} USART_InitTypeDef;
typedef struct
{
u16 USART_Clock;
u16 USART_CPOL;
u16 USART_CPHA;
u16 USART_LastBit;
} USART_ClockInitTypeDef;
串口外設(shè)主要由三個(gè)部分組成，分別是：波特率的控制部分、收發(fā)控制部分及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)移部分。
CR1、 CR2、 CR3、SR，即 USART 的三個(gè)控制寄存器(Control Register)及一個(gè)狀態(tài)寄存器(Status Register)
當(dāng)我們需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，內(nèi)核或 DMA 外設(shè)把數(shù)據(jù)從內(nèi)存(變量)寫入到發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器 TDR 后，發(fā)送控制器將適時(shí)地自動(dòng)把數(shù)據(jù)從 TDR 加載到發(fā)送移位寄存器，然后通過串口線Tx，把數(shù)據(jù)一位一位地發(fā)送出去，在數(shù)據(jù)從 TDR 轉(zhuǎn)移到移位寄存器時(shí)，會(huì)產(chǎn)生發(fā)送寄存器TDR 已空事件 TXE，當(dāng)數(shù)據(jù)從移位寄存器全部發(fā)送出去時(shí)，會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)發(fā)送完成事件 TC，這些事件可以在狀態(tài)寄存器中查詢到。
而接收數(shù)據(jù)則是一個(gè)逆過程，數(shù)據(jù)從串口線 Rx 一位一位地輸入到接收移位寄存器，然后自動(dòng)地轉(zhuǎn)移到接收數(shù)據(jù)寄存器 RDR，最后用內(nèi)核指令或 DMA讀取到內(nèi)存(變量)中。
調(diào)用了庫函數(shù) RCC_APB2PeriphClockCmd()初始化了USART1 和 GPIOA 的時(shí)鐘，這是因?yàn)槭褂昧?GPIOA 的 PA9 和 PA10 的默認(rèn)復(fù)用USART1 的功能，在使用復(fù)用功能的時(shí)候， 要開啟相應(yīng)的功能時(shí)鐘 USART1。
/* config USART1 clock */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
在使用外設(shè)時(shí)，不僅要使能其時(shí)鐘，還要調(diào)用此函數(shù)使能外設(shè)才可以正常使用。
/* config USART1 clock */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
/* 使能串口1接收中斷 */
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
USART重要庫函數(shù)：
USART_SendData()
USART_ReceiveData()
USART_GetFlagStatus()
USART_Init()
USART_ITConfig()
USART_Cmd()
【USART_GetFlagStatus()】
USART_FLAG_CTS: CTS Change flag (not available for UART4 and UART5)
USART_FLAG_LBD: LIN Break detection flag
USART_FLAG_TXE: Transmit data register empty flag
USART_FLAG_TC: Transmission Complete flag
USART_FLAG_RXNE: Receive data register not empty flag
USART_FLAG_IDLE: Idle Line detection flag
USART_FLAG_ORE: OverRun Error flag
USART_FLAG_NE: Noise Error flag
USART_FLAG_FE: Framing Error flag
USART_FLAG_PE: Parity Error flag
【USART_ITConfig()】
USART_IT_CTS: CTS change interrupt (not available for UART4 and UART5)
USART_IT_LBD: LIN Break detection interrupt
USART_IT_TXE: Transmit Data Register empty interrupt
USART_IT_TC: Transmission complete interrupt
USART_IT_RXNE: Receive Data register not empty interrupt
USART_IT_IDLE: Idle line detection interrupt
USART_IT_PE: Parity Error interrupt
USART_IT_ERR: Error interrupt(Frame error, noise error, overrun error)
串口的發(fā)送中斷有兩個(gè)，分別是：
>>發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空中斷（TXE）
>>發(fā)送完成中斷（TC）
一般來說我們會(huì)使用發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空中斷，用這個(gè)中斷發(fā)送的效率會(huì)高一些。
keil的虛擬串口Debug調(diào)試：
需要設(shè)置為 Use Simulator模式
開啟 View-command window輸入命令
MODE COM1 115200,0,8,1
ASSIGN COM1
技巧：【Debug】選項(xiàng)卡下左側(cè) Initialization File 中點(diǎn)擊【...】 新增一個(gè)默認(rèn)調(diào)試命令的.ini文件，如debug.ini
虛擬串口軟件 VSPD 開啟兩個(gè)COM，使用secureCRT連接另外一個(gè)COM口，查看接收情況
第一個(gè)AT指令是“ATE0Q0V1”，很是迷惑了一陣，后來才明白這是三個(gè)指令的合并：”ATE0+ATQ0+ATV1“。
ATE0：不回顯字符。
ATE1：回顯字符。
ATQ0: 返回結(jié)果碼。
ATQ1：不返回結(jié)果嗎。
ATV0：返回?cái)?shù)字碼。
ATV1: 返回文字碼。
記錄下接線顏色對(duì)應(yīng)管腳
>>usart1連USB-TTL
重定向printf到usart1
往usart1發(fā)AT
終端測(cè)試
>>usart1連GPRS，usart2連USB-TTL
往usart1發(fā)AT
逐個(gè)字符收數(shù)據(jù)到公共緩沖區(qū)
使用usart2重定向的printf輸出緩沖區(qū)內(nèi)容
終端測(cè)試
// 中斷處理函數(shù)需：時(shí)鐘配置、中斷配置、USART中的接收中斷使能、中斷處理函數(shù)
void USART1_IRQHandler(void)
{
uint8_t ch;
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)
{
//ch = USART1->DR;
ch = USART_ReceiveData(USART1);
printf( "%c", ch ); //將接受到的數(shù)據(jù)直接返回打印
}
}
-----------------------------------------------------------
char buf[70] = {0}; // 全局緩沖區(qū)，extern調(diào)用
void USART1_IRQHandler(void)
{
uint8_t ch;
int index = 0;
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)
{
//ch = USART1->DR;
buf[index] = USART_ReceiveData(USART1);
printf( "%c", buf[index]); //將接受到的數(shù)據(jù)通過usart1的printf打印顯示
index++;
}
}
//usart.c
#include"usart.h"
externsdstringatcmd_recv_buff;
/**
*@USART1GPIO配置,工作模式配置。1152008-N-1
*/
voidUSART1_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDefUSART_InitStructure;
/*配置USART1時(shí)鐘*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
/*USART1GPIO配置*/
/*配置USART1Tx(PA9)為復(fù)用推挽輸出模式，速度50MHZ*/
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);
/*配置USART1Rx(PA10)為浮空輸入模式*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
/*USART1工作參數(shù)配置:
-BaudRate=115200baud
-WordLength=8Bits
-OneStopBit
-Noparity
-Hardwareflowcontroldisabled(RTSandCTSsignals)
-Receiveandtransmitenabled
*/
USART_InitStructure.USART_BaudRate=115200;
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);//寫入初始化信息
USART_Cmd(USART1,ENABLE);/*使能USART1*/
}
/**
*@USART1NVIC中斷配置
*/
voidNVIC_Config(void)
{
NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;
/*配置NVIC優(yōu)先組0(4位的16級(jí)優(yōu)先級(jí)可選-0~15)*/
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);
/*使能USART1中斷*/
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USART2_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;//0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=3;//1~15
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
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