STM32 USART串口通讯

本片文章代码基于正点原子STM32F1精英板编写(F103ZET6)
采用中断方式通过USART1接收串口助手的发送的数据并且将数据在串口助手上打印出来

1、USART配置步骤

①开时钟
②配置USART1的IO端口
③配置USART1的工作模式
④配置NVIC
⑤使能串口

2、USART库函数讲解

/*
*这些是串口的配置以及收发数据需要用到的库函数
*/
void USART_Init(USART_TypeDef* USARTx, USART_InitTypeDef* USART_InitStruct);
//USART配置函数
void USART_Cmd(USART_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState);
//USART使能函数
void USART_ITConfig(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT, FunctionalState NewState);
//USART的中断允许函数
void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data);
//USART数据发送函数
uint16_t USART_ReceiveData(USART_TypeDef* USARTx);
//USART数据接收函数
ITStatus USART_GetITStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT);
//检查指定的USART中断是否发生
void USART_ClearITPendingBit(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT);
//清除USART中断的指定标志位

3、USART代码示例

/*
*usart.h 这里是BSP_GPIO端口的宏定义,便于后期代码修改和移植
*/
// TX-PA9 输出  RX-PA10 接收
#define USART1_TX_PORT					GPIOA
#define USART1_TX_PIN					GPIO_Pin_9
#define USART1_RX_PORT					GPIOA
#define USART1_RX_PIN					GPIO_Pin_10	
/*
*usart.c 这里是配置函数主体
*/
void usart_init(u32 bound)
{
    
    
	RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|
							RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
	GPIO_InitTypeDef	 GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef	 USART_InitStructure;
	NVIC_InitTypeDef	 NVIC_InitStructure;
	
	USART_DeInit(USART1);//复位USART
	
//USART1_GPIO_Config	
//TX PA9
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = USART1_TX_PIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;	//复用推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(USART1_TX_PORT, &GPIO_InitStructure);
//RX PA10
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = USART1_RX_PIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//复用浮空输入
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(USART1_RX_PORT, &GPIO_InitStructure);
	
//USART1_Config	
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率,函数入口参数
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
	USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);

//中断优先级配置
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);

	USART_Cmd(USART1,ENABLE);
}

串口通讯的中断函数和主函数采用正点原子的代码
下列为正点原子官方代码,仅供学习参考。

/*
*这是串口接收数据的重要函数,所有的收发数据都是通过下面这个中断函数实现
*/
u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN];     //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.
//接收状态
//bit15,	接收完成标志
//bit14,	接收到0x0d
//bit13~0,	接收到的有效字节数目
u16 USART_RX_STA=0;       //接收状态标记	  
/***********************************************************************/
void USART1_IRQHandler(void)                	//串口1中断服务程序
	{
    
    
	u8 Res;
	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	  
				}		 
			}
		}   		 
     } 


```c
/*
*主函数
*/
while1{
    
    
		if(USART_RX_STA&0x8000)
		{
    
    					   
			len=USART_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的数据长度
			printf("\r\n您发送的消息为:\r\n\r\n");
			for(t=0;t<len;t++)
			{
    
    
				USART_SendData(USART1, USART_RX_BUF[t]);//向串口1发送数据
				while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);//等待发送结束
			}
			printf("\r\n\r\n");//插入换行
			USART_RX_STA=0;
		}else
		{
    
    
			times++;
			if(times%200==0)printf("请输入数据,以回车键结束\n");  
			if(times%30==0)LED0=!LED0;//闪烁LED,提示系统正在运行.
			delay_ms(10);   
		}
}

4.重要代码讲解

1void USART1_IRQHandler(void)   //串口1中断服务程序

代码先通过USART_GetITStatus()函数读取是否产生了指定的中断标志USART_IT_RXNE,产生中断后进入函数
(1)先通过USART_ReceiveData()函数将数据赋值给Res
(2)USART_RX_STA的bit15 = 0 说明接收未完成
①bit14 = 1说明接收到了0x0D,继续判断如果最新输入的数据Res = 0x0A,那么接收完成。
②bit14 != 1 说明0x0D也没有接收到,那么检测新进来的Res,如果Res = 0x0D,那么将bit14赋值为1;如果Res != 0x0D,说明数据正在接收中,将Res的值写入数据缓冲数组中。

2、mian.c //主函数

首先验证USART_RX_STA的bit15位是否为1(是否输入了0x0A)
(1)如果符合,计算数组长度,通过循环从串口打印出去
(2)如果不符合,等待并闪灯

如果分析不明白可以查看我对自定义寄存器这种办法的详细讲解 用户自定义寄存器详解

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