STM32学习笔记心得四：
=============串口通信================
1.通信方式
处理器和外围设备进行通信的方式：并行通信和串行通信
并行通信：
传输原理：数据的每一个位都在同时传输
优点： 速度快
缺点： 占用很多引脚资源
串行通信：
传输原理：数据按位的顺序传输
优点： 占用引脚少
缺点： 传输速度慢
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对于大部分的设备来讲，引脚资源是有限的，所以在通信方面要节约IO口
串口作为MCU的重要外接设备，同时也作为软件调试手段
串行通信按照传送的方向分几种：
单工 ：数据在传输的时候只支持一个方向的传输
半双工：允许数据在两个方向传输，但是在同一时刻只允许数据一个方向传输
全双工：允许数据在两个方向传输，但是设备要具有收发功能
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串行通信又分为同步通信和异步通信
同步通信：带时钟的同步信号去传输，比如IIC和SPI
异步通信：不带时钟的同步信号，如UART(通用的异步收发设备)
通信标准 引脚 通信方式 通信方向
UART TXD:发送端 异步通信 全双工
RXD:接收端
IIC SCL:同步时钟 同步通信 半双工
SDA:数据IO口
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串口应该怎么使用（七步曲）
1.使能串口时钟+使能GPIO时钟
2.设置引脚的复位映射
3.配置GPIO引脚初始化，GPIO引脚的模式改为复用模式
4.配置串口的参数
5.中断优先级+配置NVIC初始化
6.使能串口
7.编写中断服务函数
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1.硬件图 （day04/串口.png）
2.
a.使能串口时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd
void RCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState)
参数1：uint32_t RCC_APB2Periph 串口号
RCC_APB2Periph_USART1
参数2：FunctionalState NewState
ENABLE 开启使能 DISABLE 关闭使能
b.设置引脚的复位映射 GPIO_PinAFConfig()
void GPIO_PinAFConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_PinSource, uint8_t GPIO_AF)
参数1：GPIO_TypeDef* GPIOx 组别
GPIOA ---GPIOG
参数2：uint16_t GPIO_PinSource 引脚号
GPIO_PinSourcex where x can be (0..15).
参数3：uint8_t GPIO_AF
@arg GPIO_AF_USART1: Connect USART1 pins to AF7
@arg GPIO_AF_USART2: Connect USART2 pins to AF7
@arg GPIO_AF_USART3: Connect USART3 pins to AF7
@arg GPIO_AF_UART4: Connect UART4 pins to AF8
@arg GPIO_AF_UART5: Connect UART5 pins to AF8
@arg GPIO_AF_USART6: Connect USART6 pins to AF8
@arg GPIO_AF_UART7: Connect UART7 pins to AF8
@arg GPIO_AF_UART8: Connect UART8 pins to AF8
等下配置复用功能 GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF;//复用模式
c.配置串口的参数 USART_Init
void USART_Init(USART_TypeDef* USARTx, USART_InitTypeDef* USART_InitStruct)
参数1：USART_TypeDef* USARTx 串口号
USARTx: where x can be 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8
参数2：USART_InitTypeDef* USART_InitStruct
typedef struct
{
uint32_t USART_BaudRate; /*!< 波特率 */
uint16_t USART_WordLength; /*!< 字节长度 */
uint16_t USART_StopBits; /*!< 停止位 */
uint16_t USART_Parity; /*!< 奇偶校验位 */
uint16_t USART_Mode; /*!< 模式配置*/
uint16_t USART_HardwareFlowControl; /*!< 硬件控制流 */
} USART_InitTypeDef;
1.常用的波特率 是9600 115200
2.
/** @defgroup USART_Word_Length
* @{
*/
#define USART_WordLength_8b ((uint16_t)0x0000)//8位
#define USART_WordLength_9b ((uint16_t)0x1000)//9位
3.
/** @defgroup USART_Stop_Bits
* @{
*/
#define USART_StopBits_1 ((uint16_t)0x0000)
#define USART_StopBits_0_5 ((uint16_t)0x1000)
#define USART_StopBits_2 ((uint16_t)0x2000)
#define USART_StopBits_1_5 ((uint16_t)0x3000)
4./** @defgroup USART_Parity
* @{
*/
#define USART_Parity_No ((uint16_t)0x0000)//常用
#define USART_Parity_Even((uint16_t)0x0400)//奇校验
#define USART_Parity_Odd ((uint16_t)0x0600)//偶校验
5.
/** @defgroup USART_Mode
* @{
*/
#define USART_Mode_Rx ((uint16_t)0x0004)//接收
#define USART_Mode_Tx ((uint16_t)0x0008)//发送
6.
/** @defgroup USART_Hardware_Flow_Control
* @{
*/
#define USART_HardwareFlowControl_None ((uint16_t)0x0000)//无流控
#define USART_HardwareFlowControl_RTS ((uint16_t)0x0100)
#define USART_HardwareFlowControl_CTS ((uint16_t)0x0200)
#define USART_HardwareFlowControl_RTS_CTS ((uint16_t)0x0300)
d.中断优先级+配置NVIC初始化
void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup)
参数：uint32_t NVIC_PriorityGroup
@arg NVIC_PriorityGroup_0: 0 bits for pre-emption priority
4 bits for subpriority
@arg NVIC_PriorityGroup_1: 1 bits for pre-emption priority
3 bits for subpriority
@arg NVIC_PriorityGroup_2: 2 bits for pre-emption priority
2 bits for subpriority
@arg NVIC_PriorityGroup_3: 3 bits for pre-emption priority
1 bits for subpriority
@arg NVIC_PriorityGroup_4: 4 bits for pre-emption priority
0 bits for subpriority
配置中断分组 NVIC_Init()
void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct)
typedef struct
{
uint8_t NVIC_IRQChannel; /*!<中断线 */
uint8_t NVIC_IRQChannelPreemptionPriority; /*!< 抢占优先级 */
uint8_t NVIC_IRQChannelSubPriority; /*!< 响应优先级*/
FunctionalState NVIC_IRQChannelCmd; /*!<权限*/
} NVIC_InitTypeDef;
1.
USART1_IRQn = 37, /*!< USART1 global Interrupt */
USART2_IRQn = 38, /*!< USART2 global Interrupt */
USART3_IRQn = 39, /*!< USART3 global Interrupt
2、3.
/** @defgroup MISC_System_Low_Power
* @{
*/
#define NVIC_LP_SEVONPEND ((uint8_t)0x10)
#define NVIC_LP_SLEEPDEEP ((uint8_t)0x04)
#define NVIC_LP_SLEEPONEXIT ((uint8_t)0x02)
4.
ENABLE or DISABLE
e.串口的中断 USART_ITConfig
void USART_ITConfig(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT, FunctionalState NewState)
参数1：USART_TypeDef* USARTx 串口号
USARTx: where x can be 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8
参数2：uint16_t USART_IT 属性
USART_IT_RXNE
参数3：FunctionalState NewState 权限
ENABLE DISABLE
f.串口使能 USART_Cmd
void USART_Cmd(USART_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState)
参数1：USART_TypeDef* USARTx 串口号
USARTx: where x can be 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8
参数2：FunctionalState NewState 权限
ENABLE or DISABLE
g.编写中断服务函数
USART1_IRQHandler ; USART1
USART2_IRQHandler ; USART2
USART3_IRQHandler ; USART3
1.保存接收的数据 USART_ReceiveData
uint16_t USART_ReceiveData(USART_TypeDef* USARTx)
参数1：USART_TypeDef* USARTx 串口号
USARTx: where x can be 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8
2.发送数据 USART_SendData
void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data)
参数1：USART_TypeDef* USARTx 串口号
USARTx: where x can be 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8
参数2：uint16_t Data 数据
3.清楚中断标志位 USART_ClearITPendingBit
void USART_ClearITPendingBit(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT)
参数1：USART_TypeDef* USARTx 串口号
USARTx: where x can be 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8
参数2：uint16_t USART_IT 属性
USART_IT_RXNE
串口实现代码：
#include "usart.h"
char Data;
/*******串口中断服务函数*****/
void USART1_IRQHandler(void)
{
//1.保存接收的数据 USART_ReceiveData
USART_ReceiveData(USART1);
//2.发送数据 USART_SendData
USART_SendData(USART1,Data);
//3.清楚中断标志位 USART_ClearITPendingBit
USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_RXNE);
}
/********串口1初始化********/
void USART1_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
USART_InitTypeDef USART_InitStruct;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
//1.开启USART时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
//2.开启GPIO时钟
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);
//复用功能
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1);
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1);
//配置GPIO
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10;//9，10号引脚
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF;//复用模式
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_100MHz;//输出速度
GPIO_InitStruct.GPIO_OType=GPIO_OType_OD;//开漏保护
GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_UP;//上拉电阻
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
//配置串口
USART_InitStruct.USART_BaudRate =115200;//波特率
USART_InitStruct.USART_WordLength =USART_WordLength_8b;//8位
USART_InitStruct.USART_StopBits =USART_StopBits_1;//最后一位
USART_InitStruct.USART_Parity =USART_Parity_No;//无校验
USART_InitStruct.USART_Mode =USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//收发功能
USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;//无流控
USART_Init(USART1,&USART_InitStruct);
//中断优先级选择
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//中断事件，在stm32f4xx.h查找
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority= 0x02;//抢占优先级
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority=0x02;//响应优先级
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;//使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
//串口使能
USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);
}
总结：STM32串口功能实现需要根据需要配置所用串口，其中涉及到多出组的初始化以及gpio引脚的配置，各位码友有什么需要可以随之联系，希望大家多多关注互相交流学习。
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