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:
) X9 b. R  h/ y# d$ r9 [
  t8 }$ e6 H- t! O8 ~: W2 w9 @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。

( l( f' R2 d' d! \2 A: W% y/ |

HC06蓝牙模块

无线蓝牙透传模块。

! H/ v' `! p0 {$ O6 x默认名字HC06、波特率9600bps、配对密码00000。
7 W6 J9 m: }( ?$ _, i
7 b% u; A' r" h3 z* ]6 G5 ~

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。

' z0 X* M  W! B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：

! j$ y* ~; J8 f0 W
5 G( t- M% Q; E) {; [+ |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。

/ q/ X" e" S2 U& c- W! Y
8 g% @# H% |+ c& n9 r  P  A# g: u
9 X& g7 ?: R% w4 G

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：

# L, {: ~: \4 F- h$ t; {

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
8 Y9 L2 y) |6 K2 A: D
8 P& I, L8 G( e6 e; q6 Z4 |# ~

首先查datasheet表，找USART2对应的是哪个GPIO：

千万不要忘记查看总线！
, M$ i! A1 S1 X4 Z

* e6 o2 j1 B1 W0 Z5 j3 i: J* N

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~

2 Y, {. ?$ U$ U% Q9 F: Y

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：
8 A! S" @' q; m9 O( J% }1 R5 ^我们查看GPIO_InitTypeDef的定义：

9 c/ a9 w+ l7 h8 B5 ]7 ^3 m. x

1. //STM32F103中的定义：
   0 r' i4 j3 j0 R) G* }0 m  b5 I$ W
2. typedef struct
   % N) G/ K% J; ]& r
3. {
   
4.   uint16_t GPIO_Pin;  
   
5.   GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;
   
6.   GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;
   $ y! x6 O; Y2 ~4 i) W% t/ K# |
7. }GPIO_InitTypeDef;
   
8. 
   
9. //STM32F407中的定义：
   1 h' G7 O- Z. ?; D& b
10. typedef struct
    
11. {
    
12.   uint32_t GPIO_Pin;              
    
13.   GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;     
    
14.   GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;
    9 _% z# d- M9 @, G+ q. G1 ~
15.   GPIOOType_TypeDef GPIO_OType;   
    
16.   GPIOPuPd_TypeDef GPIO_PuPd;     
    . x5 ^3 D7 H5 j0 C: P% ?1 j
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
   ! A7 x  ^4 m3 f$ R6 o! Q
2. #define __USART2_H
   7 i% H, W' K: m& E( [8 P
3. #include "stdio.h"  
   : ]3 `6 v7 a: z/ m, v) v) X# m
4. #include "stm32f4xx_conf.h"
   
5. #include "sys.h"
   
6. 
   
7. #define USART2_REC_LEN              200
   
8. #define EN_USART2_RX                1
   " g% V" D3 R% l9 o3 f
9. 
   
10. extern u8  USART2_RX_BUF[USART2_REC_LEN];
    + D: B, `7 O3 D4 ~+ e
11. extern u16 USART2_RX_STA;
    , k6 O, p7 |. @5 O  }
12. 
    
13. void bluetooth_init(u32 bound);
    
14. #endif</font>

复制代码

bluetooth.c:

1. <font face="Tahoma" size="3">#include "sys.h"
   ; M: `4 `) F8 `( t) _8 @$ w
2. #include "bluetooth.h"
   
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
   
4. #include "pcf8574.h"
   8 Q3 D5 M$ X+ l! p# @2 x
5. 
   * [, r# W: P; l! Q9 m. j
6. #if SYSTEM_SUPPORT_OS
   7 C1 ?2 S6 c1 l$ v0 W
7. #include "includes.h"     
   ; C" A3 a6 U# ]
8. #endif
   
9. 
   
10. #if EN_USART2_RX
    * i5 t0 I, k0 S3 @4 s6 G
11. 
    
12. u8 USART2_RX_BUF[USART2_REC_LEN];
    
13. 
    " u: p2 T5 G  E+ m8 z% Y4 l
14. u16 USART2_RX_STA=0;
    , n+ n0 h/ ?: J6 v
15. 
    - w; c6 c. C# E
16. void bluetooth_init(u32 bound){
    ! x4 {) d, X% c% E  t5 j9 m! Z) J* L
17. 
    + e" O, Y7 ?# ~
18.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
19.     USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    , `8 H2 e- g7 M
20.     NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    
21. 
    6 O( J# d' [, V% v! n
22.     RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);
    
23.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);
    4 [( Z0 a. F6 ~4 ?- R
24. 
    4 P: _. ?# o) H
25.     GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource2,GPIO_AF_USART2);
    3 [0 g/ r; B' }: N1 ?
26.     GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource3,GPIO_AF_USART2);
    
27. 
    
28.     //GPIOA2,3->USART2RxTx
    
29.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3;
    " S8 D1 s  t* x* Z& Q0 \
30.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
    
31.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
32.     GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    2 y5 c; d3 X- o2 u2 e
33.     GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
      F; B$ K# f! U/ F( w
34.     GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
    
35. 
    
36.     //USART2 init
    - `0 a2 ~6 x" k3 P7 F
37.     USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;
    8 j0 g5 u6 m/ {! W5 v2 M9 }8 y* b4 b
38.     USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    . j( ^  E( |1 D1 Q. ]6 w3 |) g
39.     USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    
40.     USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
    ( o+ d7 r6 l$ h
41.     USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    - h1 v- Z" E1 p
42.     USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
    
43.     USART_Init(USART2, &USART_InitStructure);
    2 X' Q" A! _  N( A2 q8 ~; }
44. 
    
45.     USART_Cmd(USART2, ENABLE);
    
46. 
    
47.     //USART2_ClearFlag(USART2, USART2_FLAG_TC);
    " ?' e, w+ X* r6 p& }5 b
48. 
    8 R* ^" J+ s0 {( ~
49. #if EN_USART2_RX   
    
50.     USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);//interrupt
    
51. 
    % _$ l+ V+ C9 A( t: \# W+ Y; L4 p
52.     //USART2 NVIC
    : Z7 p: B$ |  A
53.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;//USART2 interrupt channel
    8 @  Y+ m$ h3 G6 M7 G7 _
54.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;
    
55.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3;
    " {, M6 a# l, l+ N' |
56.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IQR enable
    9 u0 K: A+ V2 O% E# X
57.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    
58. 
    $ G( y0 o5 @0 p5 z( q
59. #endif
    
60. }
    0 ^- a  \# x9 {5 L
61. 
    9 s$ ?6 |6 d* ?3 a
62. 
    3 o" |8 [+ z& X! I9 P8 r
63. void USART2_IRQHandler(void)
    ! X4 e+ z8 ?. L: g# G7 O, `6 p8 u  I' j
64. {
    0 I: b" K' X# T4 y# ~
65.     u8 Res;
    
66. #if SYSTEM_SUPPORT_OS
    
67.     OSIntEnter();   
    ! o" \5 e+ D; \! C, A
68. #endif
    
69.     if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET)
    
70.     {
    : N+ G7 q) K% _
71.         Res =USART_ReceiveData(USART2);//(USART2->DR)
    
72. //      USART_SendData(USART2,Res);
    : \# ]$ R5 z/ I4 U, d! \
73.         if(Res == 0x00)
    
74.             down();
    
75.         if(Res == 0x01)
    
76.             up();
    " I5 [5 |# T$ a7 J5 O( j3 x2 q
77.   }
    * s% w' Y) m9 i% e
78. #if SYSTEM_SUPPORT_OS
    * Q, g. A* p. A% c
79.     OSIntExit();                                             
    
80. #endif
    ; k0 h9 P; m6 k$ ~/ `
81. }
    # h, L* G. d( I) X
82. #endif  </font>

复制代码

0 E; x) P, y# Y' b/ p( N

8 o. G4 T$ Z. N1 q& u
- b; p& s' ]- Z( t7 J# j& U