STM32学习笔记一一USART
来源:互联网 发布:剪切歌曲软件 编辑:程序博客网 时间:2024/05/17 01:34
1.串口的基本概念
通用同步异步收发器(USART)提供了一种灵活的方法与使用工业标准NRZ异步串行数据格式的外部设备之间进行全双工数据交换。 USART利用分数波特率发生器提供宽范围的波特率选择。它支持同步单向通信和半双工单线通信,也支持LIN(局部互连网),智能卡协议和IrDA(红外数据组织)SIR ENDEC规范,以及调制解调器(CTS/RTS)操作。它还允许多处理器通信。使用多缓冲器配置的DMA方式,可以实现高速数据通信。
2.串口通信连接
接口通过三个引脚与其他设备连接在一起。任何USART双向通信至少需要两个脚:接收数据输入(RX)和发送数据输出(TX)。
RX:接收数据串行输。通过过采样技术来区别数据和噪音,从而恢复数据。
TX:发送数据输出。当发送器被禁止时,输出引脚恢复到它的I/O端口配置。当发送器被激活,并且不发送数据时, TX引脚处于高电平。在单线和智能卡模式里,此I/O口被同时用于数据的发送和接收。
3.串口设置的一般步骤
对于复用功能的 IO,我们首先要使能 GPIO 时钟,然后使能复用功能时钟,同时要把 GPIO 模式设置为复用功能对应的模式,串口参数的初始化设置,包括波特率,停止位等等参数。在设置完成后就是使能串口。同时,如果开启了串口的中断,当然要初始化 NVIC 设置中断优先级别,最后编写中断服务函数。
串口设置的一般步骤可以总结为如下几个步骤:
1) 串口时钟使能,GPIO 时钟使能
2) 串口复位
3) GPIO 端口模式设置
4) 串口参数初始化
5) 开启中断并且初始化 NVIC(如果开启中断才需要这个步骤)
6) 使能串口
7) 编写中断处理函数
与串口基本配置直接相关定义主要分布在 stm32f10x_usart.h 和 stm32f10x_usart.c 文件中。
4.主要库函数功能介绍
说明:串口的状态可以通过状态寄存器 USART_SR 读取。寄存器如下:
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。
5.配置全双工的串口 1(参看STM32中文参考手册_V10)
TX(PA9)管脚需要配置为推挽复用输出;
RX(PA10)管脚配置为浮空输入或者带上拉输入。
6.例程——USART1为例
(1) 初始化:
void uart_init(u32 bound){ //GPIO端口设置 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; USART_InitTypeDef USART_InitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能USART1,GPIOA时钟 //USART1_TX GPIOA.9 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9 //USART1_RX GPIOA.10初始化 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10 //Usart1 NVIC 配置 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); //根据指定的参数初始化NVIC寄存器 //USART 初始化设置 USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率 USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式 USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位 USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位 USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制 USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式 USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1 USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断 USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口1 }
(2) 中断:
void USART1_IRQHandler(void) //串口1中断服务程序 { u8 Res;#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真,则需要支持OS. OSIntEnter(); #endif if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾) { Res =USART_ReceiveData(USART1); //读取接收到的数据 if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成 { if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d { if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始 else USART_RX_STA|=0x8000; //接收完成了 } else //还没收到0X0D { if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000; else { USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ; USART_RX_STA++; if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收 } } } } #if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真,则需要支持OS. OSIntExit(); #endif}
注:
1) USART_RX_STA是一个接收状态标记。长度16位:
bit15: 接收完成标志
bit14:接收到0x0d
bit13~0:接收到的有效字节数目
2) 中断注意事项:
中断发生后必须清除中断位,否则会出现死循环不断发生这个中断。然后需要对中断类型进行判断再执行代码。
使用EXTI的I/O中断,在完成RCC与GPIO硬件设置之后需要做三件事:初始化EXTI、NVIC开中断、编写中断执行代码
3)修改 printf 指向的串口
//修改此函数即可int fputc(int ch, FILE *f){ while((USART2->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕 USART2->DR = (u8) ch; return ch;}
参考:
1.STM32学习笔记——USART串口
2.STM32串口USART1的使用方法和程序
3. STM32串口设定流程总结
4.STM32的串口通信
5.原子库函数指导手册
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