前言' j. [5 d1 w5 d" o% j4 ^, j
本篇用库函数写个简单的串口收发,用的是 STM32F103RCT6 开发板(部分来自正点原子)。
6 d! `$ V% u$ C8 F+ zSTM32F103RCT6 最多可提供 5 路串口,有分数波特率发生器、支持同步单线通信和半双工
# t$ j! @0 T# y单线通讯、支持 LIN、支持调制解调器操作、智能卡协议和 IrDA SIR ENDEC 规范、具有 DMA
' I3 h( }! z) n- B, J' M等。
0 X% z% p' j+ h
; \1 t3 H% u. @+ e* w( k, ]4 I" o串口设置的一般步骤可以总结为如下几个步骤:8 Z7 m# c" R: x# L( @
) s* R5 n. V G) M
串口时钟使能,GPIO 时钟使能
$ W: w- f# G+ b& z( V1 _5 R& J串口复位# ^6 H; ~- d( [1 K3 Y5 N0 {) F
GPIO 端口模式设置6 o/ P1 J' a z- o- {% A
串口参数初始化# {* Z5 I0 r5 h
开启中断并且初始化 NVIC(如果需要开启中断才需要这个步骤)
" }4 m+ r% d$ s' R0 M4 m使能串口4 g" z* L, h1 r. K
编写中断处理函数1 J3 O, D# {, R3 d
一、串口配置步骤5 G G+ W' s; @$ `" `, p( w
函数和定义主要分布在 stm32f10x_usart.h 和 stm32f10x_usart.c 文件中。
. j9 T! t) C. n" P& s5 T3 o6 `, B- c$ V
+ j+ a- P$ u. B1 K# C' y1.串口时钟使能 串口是挂载在 APB2 下面的外设,所以使能函数为:
7 e( o9 J7 Z9 X& V8 P) ]7 Z9 x# F
& T2 G% s- n8 p- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1);
复制代码 3 y* e9 J# J% N0 N9 D. F
2.串口复位 当外设出现异常的时候可以通过复位设置,实现该外设的复位,然后重新配置
0 L- x$ g7 n( c# i$ u这个外设达到让其重新工作的目的。- C6 [: K* W3 ]* T |, ~% g
复位的是在函数 USART_DeInit()中完成:
' a& [( M* t# y
% U5 Y/ x9 ^7 X- void USART_DeInit(USART_TypeDef* USARTx);//串口复位
复制代码
; C+ t) I" V' z7 E# {* F) o复位串口 1,方法为:- USART_DeInit(USART1); //复位串口 1
复制代码 7 T+ C5 v) o6 o3 ^
3.串口参数初始化 串口初始化是通过 USART_Init()函数实现的,2 l$ G$ S% K0 \
* A w) |! K( \. X( ?( G! q/ Q- void USART_Init(USART_TypeDef* USARTx, USART_InitTypeDef* USART_InitStruct);
复制代码
9 v; S Q7 B% v( V2 k' r+ K2 g第二个入口参数是USART_InitTypeDef 类型的结构体指针,这个结构体指针的成员变量用+ j, S) z# o. j) v$ |2 q& G/ U, y+ H/ D8 ^
来设置串口的一些参数。$ h5 l, y* ~' t L9 Q1 d
一般的实现格式为:- USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound; //波特率;
1 u8 E3 |: p0 p3 p( ^ - USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为 8 位数据格式. T4 q% _; Q% Y
- USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //一个停止位
0 g7 O9 R( ^3 `7 u2 I" E0 B" P7 r - USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; //无奇偶校验位
$ P4 d+ ~, J) r& U, X( y8 `) }6 L - USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //无硬件数据流控制
! @+ D/ _6 I/ m - USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式) H: B" k5 @! Z+ r6 R
- USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口
复制代码 4 v5 }. O7 S( K
4.数据发送与接收 STM32 的发送与接收是通过数据寄存器 USART_DR 来实现的,这是* U2 [' A- v9 F" k8 u) Y9 M
一个双寄存器,包含了 TDR 和 RDR。当向该寄存器写数据的时候,串口就会自动发送,当收
3 L6 M8 G8 F8 k8 n到收据的时候,也是存在该寄存器内。 L5 o' k% f' F2 ?7 ]$ D
STM32 库函数操作 USART_DR 寄存器发送数据的函数是:6 \) Q% C$ M& y" T6 N5 i
5 q v$ v3 V. T# X- void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data);
复制代码
) H9 h6 M, V8 zSTM32 库函数操作 USART_DR 寄存器读取串口接收到的数据的函数是:- uint16_t USART_ReceiveData(USART_TypeDef* USARTx);
复制代码
- M- Q, }- t1 [' f8 @0 w6.串口使能 串口使能是通过函数 USART_Cmd()来实现的
& b$ T! S9 U$ r
4 r5 O" [& n) [- USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口
复制代码 & S3 g6 Y- G% B9 }0 N0 s R9 t
7.开启串口响应中断 使能串口中断的函数是:- void USART_ITConfig(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT, FunctionalState NewState)
复制代码 . H, B6 u7 }9 k, \2 A
开启其中之一的中断的方法是:9 _! m* B3 s1 z6 P& H$ \2 |6 V! u8 f
+ l" G0 v8 q5 N' l9 ?7 _( }- USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启中断,接收到数据中断
复制代码
3 P- B2 L: l* G o发送数据结束的时候要产生中断:
) f& W9 I. S' k) u6 E% d
9 H- M6 g. B: w( l: m) H- USART_ITConfig(USART1,USART_IT_TC,ENABLE);
复制代码 - l5 q o' f; A9 A8 Q8 l
8.获取相应中断状态 在中断处理函数中,要判断该中断是哪种中断,使用的函数是:
! x" @. s: M/ Q$ ?6 P
& H2 f0 _. v) C* M5 c* r, X* F- ITStatus USART_GetITStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT)
复制代码 : d' i: J' J% K! M1 @
判断是否是串口发送完成中断:5 J- w2 D2 c8 p# F+ B
6 Z: @/ K7 i$ h _5 I6 J
- USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TC)
复制代码 K0 ]7 h, O- h! d7 ~, `) K
返回值是 SET,说明是串口发送完成中断发生。
; i1 B: u3 p+ p G+ B# C2 J' W" V7 m1 w
二、实际编写
9 _! K1 Q7 R+ l l% M* Q- k2 l7 y2 I9 u1.代码部分) p1 q I- m" A) z" ~9 Q
——uart.c 文件
6 T( ?. m; A3 H
' n. Q" z! @6 `9 h8 U7 s. T①重定向fputc函数3 F8 \# v' p/ @/ u5 s1 l- x f3 @
使用串口1(USART1)输出Printf信息
C& w) m- I2 i; D
4 m# S' V" `. o- #if 1 # U) t! H+ W$ X/ a w" A: n
- #pragma import(__use_no_semihosting)
: p5 t. K6 r: N' s2 p* T# v ^* k - //标准库需要的支持函数
* R- r' }, ?4 x9 p D% Z9 P1 f - struct __FILE
6 C% ]' K+ [+ ^; u0 |) @/ E7 p( `4 b- q - { - w$ y$ N6 _( f- r: m8 w
- int handle;
" \+ s/ T& P1 ^ - /* Whatever you require here. If the only file you are using is */ * W% J6 n: S1 [/ y7 K# b
- /* standard output using printf() for debugging, no file handling */ * R) i; C! a. E$ Y: j j1 G% e1 g
- /* is required. */ - C" a& M7 c9 g9 ~. J; }
- };
: \# @* [5 f6 b) j - /* FILE is typedef’ d in stdio.h. */ ' s6 e7 |* d# j7 Z$ _
- FILE __stdout;
/ W( I& ^) H' L3 k% y - //定义_sys_exit()以避免使用半主机模式 / D6 m7 J- c0 H8 m% e, ^/ ~
- void _sys_exit(int x) 8 l/ ^/ h. L; d3 w
- { % F. a2 u& Y* f
- x = x;
$ m) _6 X; t7 C7 \ - } , n9 W# I2 |0 O
- //重定向fputc函数
/ o: q- C; u, [8 N$ u - //printf的输出,指向fputc,由fputc输出到串口
/ n6 ]+ _9 s2 j( Z" P0 I+ G7 I7 @/ P - //这里使用串口1(USART1)输出printf信息 . i7 [! v j/ n. X
- int fputc(int ch, FILE *f) % M0 J; s! g' z/ x( b6 i2 |3 L
- {
% x. [- W% }3 r - while((USART1->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕
( ~, `3 B& ]* L - USART1->DR = (u8) ch;
- R/ S5 ~. i: ` F8 d - return ch;
$ t1 h0 `2 [' ~0 r9 d$ u0 p% U - } 3 Y0 j) l. a- @
- #endif
复制代码
% X" P @9 f4 J4 E" _$ s②GPIO1 }0 h" g; F+ s$ U
- u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN] __attribute__ ((at(0X20001000)));
, k' Y2 V9 X6 U1 Q" D, y$ | - //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节,起始地址为0X20001000. b% Z) a8 W X: D0 ?$ N4 h
- u16 USART_RX_STA=0; //接收状态标记 1 y$ p& W4 \4 ?
- u16 USART_RX_CNT=0; //接收的字节数
复制代码- void uart_init(u32 bound){- k) z- ^6 h9 C% `- M! f# H2 f
- //GPIO端口设置(初始化)2 L* b1 h- {7 v+ u8 \2 J( }& V
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;8 U7 u) ~& J. w6 Y* t
- USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
% u0 U3 w- H* F6 J- d; @2 a% K - NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
5 P6 t. A! ~% `7 w7 B) Y+ B- u -
- `' Z, B/ ` Y8 Y0 y( D - RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); # A" S m0 J3 m! I' B
- //使能USART1,GPIOA时钟
G& K" M! i8 z- E4 X
; n+ L1 H6 g2 g* D$ R9 c( ~- //USART1_TX GPIOA.9
4 D: e$ r! L: U - GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
3 y* X3 o6 X( g - GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
) j8 ^1 g. O4 J0 F; F0 j - GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出! R, l+ Q2 K g; g" h5 i) H+ h
- GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.97 W, D! h% u( |9 E3 p% v% K4 d
- " [4 ?5 r+ S( \: c
- //USART1_RX GPIOA.10初始化+ Y S2 F" Z* n" T& w
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
y1 h; U: x8 \, X. E6 A5 N, o - GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入* K( f5 O$ j3 L- I+ a
- GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10
' h) M/ R' l0 i5 R: q1 a+ M+ A% ~ - 3 |& l' u+ {( T6 d0 Y) s1 `$ Y
- //Usart1 NVIC 配置
% u# x* |, ~7 o7 @7 x. e! j - NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;% t' |! K( L3 x* t# f
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3
+ G, ]4 E5 N5 ~0 N- h - NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子优先级3: c% j4 ~" c. x" q; G+ `) S( M
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
' S7 \: i [9 E. n - NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器
9 A8 G4 n4 [' U
# t2 T1 R8 [. G+ E* m( S- //USART 初始化设置. V4 `5 u! I* z7 p
; U5 p x% D( `" i A* v. _" @- USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
7 V( @( Q: } U2 H - USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式+ v% T9 u( B) U. y+ A
- USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位4 _: P) D2 Q+ h9 j* b/ y# j
- USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
2 b$ L: k' E( f ? - USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
" v4 m( B# D( X0 w# W/ V - USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式7 F) W: k+ p/ E
* N/ Z+ K4 T8 }" E `- USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
. J4 d; L) l: v% b; k7 e, H - USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断
9 d. N a" f+ j% }0 T - USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口1 8 \. I5 G# R- D$ i9 Z
" M; L, t7 r9 q7 I1 X4 ?1 j) c- }
复制代码- #if EN_USART1_RX //如果使能了接收
& e% m3 T2 \. Y* K9 r4 P8 _ - void USART1_IRQHandler(void) //串口1中断服务程序/ H" q0 _% B- C. f) i
- {' m' r, A, [3 N) y* m
- u8 Res;6 ^% k/ L4 T6 X* n
- #if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真,则需要支持OS.9 `9 F4 d/ s& \8 f% U( s' G
- OSIntEnter();
# U1 o$ j8 H6 L2 ^ V# e - #endif! s6 A2 B7 F, q; p! m
- 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)7 L3 E( }, o1 T4 u
- {
" b. Y" A. K- H5 I# A4 O& C$ t - Res =USART_ReceiveData(USART1);//(USART1->DR); //读取接收到的数据
; _( c) T0 S' l* r- [& Q. v - if(USART_RX_CNT<USART_REC_LEN)0 E! h6 m: D5 O; f# i
- {8 D& L4 R7 ~; N4 ^' O" q6 ~
- USART_RX_BUF[USART_RX_CNT]=Res;
* N4 N% w' b2 Y' S - USART_RX_CNT++; Y' Z% k. y9 V6 x n) j2 s
- } ' F. m+ u! v1 P. ?
- } # \* Z6 v1 |. J# ~
- #if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真,则需要支持OS.9 H$ G$ y5 K; Z) G1 W3 X
- OSIntExit(); y. t1 I+ ~8 A/ W
- #endif
) K7 q) Y7 b" W) r - }
; K) z& u* ^& V4 H2 {& p) v2 A - #endif
复制代码 9 ]0 z+ [% M/ f$ `) \
——uart.h 文件:
5 T t/ Z- x- _2 @( j% c
/ c }* z& b2 \- #define USART_REC_LEN 41*1024 //定义最大接收字节数 41K
* L3 \; N8 z; _0 O - #define EN_USART1_RX 1 //使能(1)/禁止(0)串口1接收
) n3 n: u( @) O8 d7 q" D -
/ L8 B# p6 {9 F5 d+ Y0 ^5 b o8 r g - extern u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN]; //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.末字节为换行符 ! k3 p- R! R) e. G7 m# n
- extern u16 USART_RX_STA; //接收状态标记 . r0 y; h& q2 A2 J1 w
- extern u16 USART_RX_CNT; //接收的字节数 ) h( k* p# |' p, L; b. W
- //如果想串口中断接收,请不要注释以下宏定义
0 `) g& o; j y; x! |" q- K
1 n/ E) T* U: G/ e% u- ], {- k' P- void uart_init(u32 bound);3 ?! i( l7 |' P( V8 o) l m1 D }
- #endif
复制代码
0 e* \7 F7 A" T+ @——main.c 文件:
) M" b; ^' k) S- w9 p2 A* H& g$ I+ y- z% Q/ Y L X/ R" k% z! S
- int main(void)
4 p9 {5 u9 ?0 O - { 1 M7 ?5 z$ I* a% r- ?# t; h
- u8 t;7 l; N9 _5 q5 ?7 T4 G
- u8 len; ! D- h! H, w# d2 |, m% K
- u16 times=0; ) w V0 y% B* T4 }, J
+ z4 O1 W7 b" a* ]- delay_init(); //延时函数初始化 5 Y3 T0 g. E$ n1 ?: I: B8 w$ T
- NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);// 设置中断优先级分组29 x6 L- i4 r+ x; l8 s
- uart_init(115200); //串口初始化为115200/ i( f* _1 s) o7 O4 e
: z' }3 ~+ h( q' f- while(1)
! ~; w+ Z' s+ p4 K, Z4 N! z - {
0 B. U: B, |& [' d- @ - if(USART_RX_STA&0x8000)
! ^$ g4 F( F. s1 Y9 A e0 B6 V - { # D# i; p! O0 ~
- len=USART_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的数据长度2 l0 J* M5 M4 M6 S5 A: r2 k
- printf("\r\n您发送的消息为:\r\n");. Z; h$ w/ I. d! M4 S: K2 r# ]- d
- for(t=0;t<len;t++): D$ i" c- O' r& G" G
- {5 i2 \6 \/ f$ g) h
- USART1->DR=USART_RX_BUF[t];
* L0 L) H o% [6 w$ x - while((USART1->SR&0X40)==0);//等待发送结束
# N6 ?. v! ?' p& p - }
; j' u0 G }( z. D8 y - printf("\r\n\r\n");//插入换行
0 \: x2 S5 ^9 ^2 t - USART_RX_STA=0;
; S, O" y6 g( a& | - }else7 |' |& q9 C3 ` u) k5 B
- {" s9 [* _% z; y3 r2 A
- times++;% [/ y$ p4 r4 Y$ m6 Q
- if(times%5000==0)
. w4 m% Y& h5 H$ u - {; K; n% i1 T0 Y& p2 |
- printf("\r\n串口发送与接收\r\n");
+ g+ Y1 ^7 a- D! r; Y% ^9 Y - printf("\r\n123456\r\n\r\n");5 l$ o0 c8 Z6 X( k: {7 L
- }
3 f3 l/ i; d9 |: T; b& g -
. l: [- M9 F9 ~& f' ^ - delay_ms(10); / D5 K7 ?1 b0 W
- }
" g, Q0 W* Q: Z) x - } 8 x1 F3 |# G' b2 E& Z
- }8 ]- J L. X4 X; T5 d
复制代码 , q0 ~! m" _' o$ Z
+ O3 y+ d) M/ ^8 s5 t: v U0 k, n
1 y& t k2 l5 e6 e2 ?6 J
/ ~% ~& Q- P3 e6 j4 }4 _9 s& n1 l* t8 c
|