串口通信原理

想必玩过一点单片机的人都懂一点串口通信，而恐怕我们印象中的串口通信不过如此，两个芯片通过串口通信，需要共地、Tx（发送）和Rx（接收）相互连接即可:

而实际上，串口通讯种类繁多，即使是通用异步收发器UART也有RS-232和RS-485等不同接口，有兴趣可以深入学习。

) H% Z+ A9 c! k1 V4 d; f: l首先串口通信指的是一种设备通信的协议而不是指接口。串口通信的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。而我们所使用的USART和UART的区别是可以同步，你在STM32的datasheet里可以看到USART2_CK，而实际上我们很少使用，我们完全可以把USART当UART来用。

, d2 [' @3 L/ J: X8 V- Z: y2 d

HC06蓝牙模块

无线蓝牙透传模块。

默认名字HC06、波特率9600bps、配对密码00000。
1 {9 Z; h! Q' H# I5 u) ~
+ p: A$ c( J5 [7 p; @* |) p

用Arduino的时候想必是很傻瓜式的，如果用STM32来做还是要了解一番的。
7 C' n0 t4 |( {$ x  A/ x: o, r
首先好好看一下datasheet，看一下AT指令集，然后用一个USB转TTL的模块（这里用的是CH340）和电脑连接：

可以看到HC06的指示灯一直在闪，说明蓝牙未连接。打开串口助手，试一试AT指令是否有效，然后你就可以设置波特率（建议就选默认的9600，据说快了会降低通信的稳定性），改名字和密码，详见datasheet。

- i. W+ J! i4 A

7 h3 f( Z  z- e8 n: A0 X1 E
5 L1 S% k( [  [5 b1 Q/ B- o
9 w4 d" W0 @+ s# a

打开蓝牙串口APP，会自动连接，连接以后指示灯就从闪烁变成常亮了。在串口助手里把HEX显示给勾上，然后用APP发几条指令，会发现收到这样：

' `9 y, Y9 v% W) h' u- P4 X8 E
+ L* t& G/ f$ |, \那就说明蓝牙这边不会出问题了，专心调试STM32吧 - -‘

STM32F407的USART2配置
; h5 m2 d1 ]0 E7 {
1 b) o+ X7 w& M5 B5 f% a# V3 S  R: l

首先查datasheet表，找USART2对应的是哪个GPIO：
$ [6 H5 C; Y6 u1 x, W+ u

8 ~- r  `1 v  e
/ R5 B7 i  n4 h7 g' Y% R6 g

千万不要忘记查看总线！

/ g  q& w( p$ a/ t1 ~; S: p" w  D' @, r
( r1 k" Z+ N0 t# K( w* h* w- @

+ n0 D4 x+ u1 q% g$ C* e# Y
看了系统架构就会知道，F103和407的GPIO挂在不同的总线上。103挂在APB2上，而407挂在AHB1上，所以初始化时钟的时候千万要注意~

. [, D+ l) ]% a% A4 x; Z0 j- x, K

1. RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);

复制代码

% ?. T( O4 P. n; w4 `% E! g

另外在配置GPIO时的参数也有不同：
7 }4 l; O9 R# w我们查看GPIO_InitTypeDef的定义：

1. //STM32F103中的定义：
   
2. typedef struct
   / U. d: p! ~: v% N. o
3. {
   
4.   uint16_t GPIO_Pin;  
   
5.   GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;
   
6.   GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;
   $ J3 t* \! @# d) b( Y
7. }GPIO_InitTypeDef;
   & |  w% o1 {8 |1 Z$ X, q& f
8. 
   1 l  A0 @! n& v6 V& L) y2 s  s
9. //STM32F407中的定义：
   ; z8 E& E, f2 L) E+ g
10. typedef struct
    
11. {
    2 v" c# l' \) Q5 d- V
12.   uint32_t GPIO_Pin;              
    & R% a  T8 S/ b8 K1 k
13.   GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;     
    
14.   GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;
    
15.   GPIOOType_TypeDef GPIO_OType;   
    
16.   GPIOPuPd_TypeDef GPIO_PuPd;     
    * ^# i. m1 ?7 z: F
17. }GPIO_InitTypeDef;

复制代码

可以看到F407多出了两个参数，即GPIO_OType和GPIO_PuPd。

在F103需要分别设置两个引脚的Mode为复用推挽输出（GPIO_Mode_AF_PP）和浮空输入（GPIO_Mode_IN_FLOATING）；但是在F407，两个引脚可以一起设置为GPIO_Mode_AF，并且都设置为推挽输出即可（这个我研究了好半天，据说是因为F1和F4的GPIO复用功能不同，F4复用功能不是在配置IO口模式这儿去配置，而是需要单独配置复用模式，然后再映射，总之就是F407配置串口复用的时候不管Rx还是Tx统统设置为复用推挽输出就好了。）

剩下的USART2初始化、中断初始化等都和F1一样。

最后详细代码如下：

bluetooth.h:

1. <font face="Tahoma" size="3">#ifndef __USART2_H
   
2. #define __USART2_H
   ! Z+ v, H* d/ G' ?4 B2 k4 N
3. #include "stdio.h"  
   
4. #include "stm32f4xx_conf.h"
   
5. #include "sys.h"
   
6. 
   
7. #define USART2_REC_LEN              200
   2 Q- X& c% R+ K" k; L% j$ k
8. #define EN_USART2_RX                1
   
9. 
   
10. extern u8  USART2_RX_BUF[USART2_REC_LEN];
    * C5 N- s9 k2 B, b- O6 o+ \
11. extern u16 USART2_RX_STA;
    
12. 
    8 v/ @( L! |$ j
13. void bluetooth_init(u32 bound);
    0 F# f/ q6 j! M5 O- n
14. #endif</font>

复制代码

bluetooth.c:

1. <font face="Tahoma" size="3">#include "sys.h"
   
2. #include "bluetooth.h"
   . ?3 u8 q( |8 T
3. //这个是一个舵机控制板的驱动，感兴趣的可以看我下一篇博客
     n" T! [  {: ?; k
4. #include "pcf8574.h"
   , |1 E' w7 m7 N8 h" Y0 d1 D
5. 
     V1 K* D4 L3 j! Q; \8 U
6. #if SYSTEM_SUPPORT_OS
   2 u$ ]; O' p% p7 f
7. #include "includes.h"     
   : |0 r) U$ x: U) D6 j
8. #endif
   $ J1 r+ d- t! I; K7 e1 ~" Q- D8 M( x8 }
9. 
   
10. #if EN_USART2_RX
    
11. 
    
12. u8 USART2_RX_BUF[USART2_REC_LEN];
    
13. 
    
14. u16 USART2_RX_STA=0;
    
15. 
    ) h8 t) O! V# e' w1 _
16. void bluetooth_init(u32 bound){
    
17. 
    
18.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    ! E! [0 R6 K+ y/ h
19.     USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    5 M. n8 B7 T' K# l3 y0 s0 t; Z
20.     NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    9 t8 N. G0 W( V& I0 T/ N+ P
21. 
    
22.     RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);
    
23.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);
    
24. 
    
25.     GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource2,GPIO_AF_USART2);
    ) \9 M0 C2 }) h* T) Q. [& _" _
26.     GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource3,GPIO_AF_USART2);
    6 g1 a7 V' P# x" H
27. 
    7 i; S! O7 _  n* e4 `  K' y  V
28.     //GPIOA2,3->USART2RxTx
    9 P6 W- [3 ~% e- B$ L) K3 ?2 @
29.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3;
    9 M3 y+ J' d: c9 _+ F- e
30.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
    
31.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    ( u% u- J# J' |! `% N" D7 o6 M
32.     GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    0 h& `  N4 r# Q2 H- _% _$ ^, ?
33.     GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
    
34.     GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
    
35. 
    
36.     //USART2 init
    
37.     USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;
    / ^* _" \, [) A# \
38.     USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    5 w  Y& j$ h- u& ?( S
39.     USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    
40.     USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
    
41.     USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    + W! t  p) w2 T) X, ~
42.     USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
    
43.     USART_Init(USART2, &USART_InitStructure);
    " m) P! [$ j  L8 B7 r% Y
44. 
    4 q% M, L; k" ~9 V& N9 C
45.     USART_Cmd(USART2, ENABLE);
      A1 V6 R& G$ f! k2 `' G
46. 
    : A- n# p" M% q  E
47.     //USART2_ClearFlag(USART2, USART2_FLAG_TC);
    + }- E) S% W3 Q7 C6 W
48. 
    ' ~$ ^7 \- m( {9 }' t- X
49. #if EN_USART2_RX   
    
50.     USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);//interrupt
    & \, `: T/ h7 v; x9 U5 m7 T1 u2 `
51. 
    
52.     //USART2 NVIC
    
53.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;//USART2 interrupt channel
    & K" R% i5 n$ z9 C, n
54.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;
    
55.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3;
    ; d" T8 `6 p+ B
56.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IQR enable
    
57.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    8 y2 h7 r5 Z" ^# B" e* f  u4 Q
58. 
    ( O! Z5 O  i5 w# w
59. #endif
    
60. }
    & M0 G5 [# {; c
61. 
    " T; T1 L% ?0 N# Z
62. 
    5 G- L- U8 Q2 }! \2 U* t  U
63. void USART2_IRQHandler(void)
    ' I9 Z- w7 A  P- y5 o+ F# b
64. {
    
65.     u8 Res;
    
66. #if SYSTEM_SUPPORT_OS
    : C4 W  T3 i- O0 N5 s$ w
67.     OSIntEnter();   
    " a* a: z! Q/ N  _
68. #endif
    1 \9 l. n- e% n/ d$ c
69.     if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET)
    
70.     {
    
71.         Res =USART_ReceiveData(USART2);//(USART2->DR)
    
72. //      USART_SendData(USART2,Res);
    - L: v4 {0 y$ M  m8 \7 R- Y
73.         if(Res == 0x00)
    # y1 F) D9 U5 H- m8 o# n- l: X
74.             down();
    
75.         if(Res == 0x01)
      p2 j. f( v. I" r- Q
76.             up();
    ' O3 A% Y) n" p' X1 ~2 H& V# a
77.   }
    
78. #if SYSTEM_SUPPORT_OS
    % R1 d3 L% M! Z; W- c
79.     OSIntExit();                                             
    
80. #endif
    
81. }
    8 D9 j% a! Y0 T) b/ Z- M! `* u& i1 G  V
82. #endif  </font>

复制代码

8 g* X- D# L/ v: Q. T! k

7 m0 Y# ~" Q1 X0 {

& A$ ^7 {7 L; R- Y: ?

5 j: n& f0 T5 O% N" p0 u8 X: b1 [0 T