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。

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。

/ s8 Y; ]  w- }- P9 ?& j+ F

HC06蓝牙模块
7 q/ Y, e4 l" d0 h, x* k

无线蓝牙透传模块。

默认名字HC06、波特率9600bps、配对密码00000。
0 r8 `) l- A) n2 [: @4 {& z$ e# n$ y
% t: S- G7 g1 o; ?# m7 W

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。
. _$ q' y( U' I
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：
; R2 `$ A6 O6 A5 V. e) {* Q

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。

' v4 K( U; K0 `/ i) J

7 C" t8 T1 `' e8 u& E

/ B: w8 B& z9 ~8 ~! J

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：

0 b( ~/ i+ v' Q

4 m' t1 p$ d, j' V) y' P- e' U
9 F' ^* C: t" r) q+ ~4 `& S5 n; r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
. `5 d6 u- G1 V/ J0 M: w* d
, _( r1 O6 a) \7 [% i

首先查datasheet表，找USART2对应的是哪个GPIO：

/ Z! e1 S$ }8 s

千万不要忘记查看总线！
( j2 ^- D' S9 M, F' r- k

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~

1. RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);

复制代码

另外在配置GPIO时的参数也有不同：
; G& }) Z, t5 T' z4 _7 ~我们查看GPIO_InitTypeDef的定义：

0 n/ v8 k" @, L1 h2 G8 t

1. //STM32F103中的定义：
   4 ]- ?7 r) s  N4 t$ L0 X; H
2. typedef struct
   8 t4 D" I( M% U. O( y
3. {
   
4.   uint16_t GPIO_Pin;  
   " `* L1 L: ~, U" I3 b+ ^; J/ q$ T' s
5.   GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;
   * G! k* S* d) F: y& y8 b
6.   GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;
   & m' |9 ?; o- @8 P
7. }GPIO_InitTypeDef;
   ) a- D& E; O4 A# {
8. 
   
9. //STM32F407中的定义：
   1 u, K7 p. W' ]! H' o; m: `
10. typedef struct
      ?1 \  S* Q1 H8 m
11. {
    , y- Y1 g, ^9 J+ V! |
12.   uint32_t GPIO_Pin;              
    
13.   GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;     
    ; ]8 ]* k% G; o8 {% E7 e
14.   GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;
    , N1 z2 R8 P6 ]  ^7 m- ^; x
15.   GPIOOType_TypeDef GPIO_OType;   
    
16.   GPIOPuPd_TypeDef GPIO_PuPd;     
    
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
   # w7 N, Y3 V& b1 d7 i0 g
2. #define __USART2_H
   ' b2 G' W" J2 W+ j6 _8 @$ R( }
3. #include "stdio.h"  
   
4. #include "stm32f4xx_conf.h"
   
5. #include "sys.h"
   
6. 
   . j: i% D1 u3 T( j$ F7 v
7. #define USART2_REC_LEN              200
     o, }2 l& ^. Y. v0 t
8. #define EN_USART2_RX                1
   5 j# |+ Y* A: Z
9. 
   
10. extern u8  USART2_RX_BUF[USART2_REC_LEN];
    
11. extern u16 USART2_RX_STA;
    ' \1 I# Z6 O$ A% k! T
12. 
    9 l: {9 x+ K3 w% J% W
13. void bluetooth_init(u32 bound);
    + d& I. N7 Y$ m1 `2 C
14. #endif</font>

复制代码

bluetooth.c:

1. <font face="Tahoma" size="3">#include "sys.h"
   
2. #include "bluetooth.h"
   . }6 C; C- c# v& z+ K
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
   , v1 l- Q9 N& D2 J1 y
4. #include "pcf8574.h"
   
5. 
   $ q& a* J/ k9 K2 ~8 P6 s
6. #if SYSTEM_SUPPORT_OS
   
7. #include "includes.h"     
   : h8 [0 \  W6 b& f" \/ {$ L
8. #endif
   
9. 
   
10. #if EN_USART2_RX
    3 X) e% ^" A/ d5 H) Q( r
11. 
    / l; w+ m  @$ b
12. u8 USART2_RX_BUF[USART2_REC_LEN];
    ! N* G' W" Q. J% @$ X& E
13. 
    
14. u16 USART2_RX_STA=0;
    
15. 
    ) L3 l1 F* E" `, {9 h- L
16. void bluetooth_init(u32 bound){
    6 r' w: r% c- V, {# l
17. 
    
18.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    - Z) a5 P" C: x8 r9 o$ E% [  C
19.     USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    4 X4 u- C, d0 r( N( a
20.     NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    
21. 
    
22.     RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);
    & ]: s9 u+ W. o9 U* x: A  R  v( g
23.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);
    
24. 
    4 E9 x2 ~4 P& O. X- n. \' Q
25.     GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource2,GPIO_AF_USART2);
    - ?, W: l8 C9 G# N. T) G$ H
26.     GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource3,GPIO_AF_USART2);
      ~, J5 r; M! q6 U% j# N
27. 
    8 o0 ~& Y# L6 k6 [8 g
28.     //GPIOA2,3->USART2RxTx
    # L4 r4 r% x7 S! K) @4 ^9 K
29.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3;
    / @' R  I: _1 s4 w. G, ?1 G
30.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
    
31.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
32.     GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    
33.     GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
    $ H3 o+ b7 M- U8 l  T  `# P
34.     GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
    9 m- G5 l, t7 o% P) N! R
35. 
    
36.     //USART2 init
    
37.     USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;
    # `6 v+ h4 A( r) z
38.     USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    
39.     USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    
40.     USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
    
41.     USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    
42.     USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
    
43.     USART_Init(USART2, &USART_InitStructure);
    & M- O4 q0 j, F+ N) M( I' W/ B
44. 
    
45.     USART_Cmd(USART2, ENABLE);
    
46. 
    # _$ T% N- Y3 E& c
47.     //USART2_ClearFlag(USART2, USART2_FLAG_TC);
    
48. 
    
49. #if EN_USART2_RX   
    ! D7 I4 }  \+ J  Q. Y
50.     USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);//interrupt
    
51. 
    
52.     //USART2 NVIC
    
53.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;//USART2 interrupt channel
    * I; U* P& u' z! V) y) r
54.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;
    8 K# y5 T5 p# C
55.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3;
    
56.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IQR enable
    . Z. |! x/ x& E* q  Z1 {% U
57.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    
58. 
    / D6 p6 N+ ^1 |  G) x9 y
59. #endif
    6 ^) `# W7 n# {0 d3 r% S$ C
60. }
    
61. 
    / W5 I2 D* i* X# q% S" }+ u" s' M
62. 
    
63. void USART2_IRQHandler(void)
    * m+ w! }( s1 `, z2 ~; z
64. {
    0 J. n" ], h, ~1 W' k
65.     u8 Res;
    ; B( U8 c# W1 o
66. #if SYSTEM_SUPPORT_OS
    
67.     OSIntEnter();   
    1 \) K% U% q( `" m
68. #endif
    # `, r( n$ E' o  a) B. r7 v0 f1 P# l
69.     if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET)
    
70.     {
    2 H( L8 I( @0 ^9 c1 j
71.         Res =USART_ReceiveData(USART2);//(USART2->DR)
    
72. //      USART_SendData(USART2,Res);
    
73.         if(Res == 0x00)
    
74.             down();
    7 Q, J4 q, v0 \' p$ t5 w
75.         if(Res == 0x01)
    
76.             up();
    : [9 `) Y  [4 S9 u; H
77.   }
    
78. #if SYSTEM_SUPPORT_OS
    $ G+ `2 {, T8 X
79.     OSIntExit();                                             
    
80. #endif
    
81. }
    
82. #endif  </font>

复制代码

% f0 @) T! ^+ r5 w/ `0 q

- b& r* ?* Z" M3 n5 l