【连载】STM8L051F3_08_USART应用
本文介绍STM8L051F3的USART（串口）部分相关知识。内容分为以下几部分：[*]USART简介
[*]printf与getchar函数实现
1、USART简介USART（Universal synchronous/asynchronous receiver transmitter ），中文翻译过来就是通用同步/异步收发器，功能强大，支持同步单向通信和半双工通讯、智能卡协议和IrDA（红外数据组织）解码规范，同时也支持多路处理器通讯，使用多路缓存配置的DMA还能实现高速数据通讯。主要性能如下：
[*]全双工异步通讯
[*]NRZ标准格式
[*]高精度波特率系统生成器
[*]可编程收发波特率最高达fSYSCLK/16
[*]可编程数据字长度（8/9位）
[*]可配置停止位-1/2位
[*]同步通讯发送器的时钟输出
[*]单线半双工通讯
[*]IrDA SIR编码器 解码器
[*]支持正常模式的3/16位时间
[*]智能卡仿真能力
[*]智能卡接口支持在ISO 7816-3标准定义的智能卡的异步协议
[*]智能卡运行的5位停止位
[*]配置多路缓冲通信可以使用DMA
[*]使用DMA功能收发数据可以节省RAM空间
[*]可指定使能发送器和接收器
[*]转移器检测标志位
[*]接收缓存器满
[*]发送缓存器空
[*]发送完成标志
[*]奇偶检验控制
[*]发送就校验位
[*]检测接收数据的就校验
[*]4个错误检测标志
[*]溢出错误
[*]噪声错误
[*]架构错误
[*]奇偶校验错误
[*]8个中断源和标志位
[*]发送数据寄存器空
[*]发送完成
[*]接收数据寄存器满
[*]空闲接收
[*]就检验错误
[*]数据溢出错误
[*]结构错误
[*]噪声错误
[*]两个中断向量
[*]发送器中断
[*]接收器中断
[*]降低功耗模式
[*]多处理器通讯---如果没有发生地址匹配进入静音模式（mute mode）
[*]静音模式下唤醒（在空闲总线上检测到地址匹配）
[*]2个接收唤醒模式：
[*]地址位
[*]空闲总线
USART在进行双向通讯时最少需要两个引脚：USART_RX串行数据输入引脚与USART_TX串行数据输出引脚，它们在正常的USART模式下的数据收发有一个固定的格式：
[*]在发送或接收前，总线要空闲
[*]一个起始位
[*]一个数据字（8位或9位），最低位先发送
[*]1、1.5或2个停止位表示一帧数据传输完毕
[*]一个状态寄存器（USART_SR）
[*]数据寄存器（USART_DR）
[*]16位波特率预分频器（USART_BRR）
[*]用于智能卡模式的Guard time寄存器
注：我们经常使用的串口起始是指UART（通用异步收发器），UART与USART的根本区别就是USART可以同步进行收发，USART比UART多一个CLK引脚。
USART模块的框图如下
http://i4.fuimg.com/639304/d046e8bd7440217d.png
2、printf与getchar函数实现2.1 USART1配置本小节介绍如何使用USART1来重定向C语言库的printf与getchar函数，通过串口向上位机（串口助手）打印数据以及从上位机获取数据。使用的例程：STM8L051F3_08_UART。USART1配置：
1)复位USART1（将USART1相关寄存器恢复为缺省值）
2)使能USART1外设时钟
3)映射USART1相关IO口：TX-->PA2、RX-->PA3
4)配置TX&RX的IO口：RX上拉输入、TX推挽输出、使能两者的外部上拉电阻
5)USART1初始化：波特率9600、数据位8位、停止位1位、无奇偶校验、使能发送&接收模式
注：该波特率是在系统时钟为16M的情况下
2.2 例程介绍重定向C语言库首先要包含stdio.h头文件，然后还需要在main.c文件下添加相关的数据类型定义：
#ifdef _RAISONANCE_
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int putchar (char c)
#define GETCHAR_PROTOTYPE int getchar (void)
#elif defined (_COSMIC_)
#define PUTCHAR_PROTOTYPE char putchar (char c)
#define GETCHAR_PROTOTYPE char getchar (void)
#else /* _IAR_ */
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int putchar (int c)
#define GETCHAR_PROTOTYPE int getchar (void)
#endif /* _RAISONANCE_ */
在main.c文件下重写printf与getchar相关的函数：
PUTCHAR_PROTOTYPE
{
/* Write a character to the USART */USART_SendData8(USART1, c);/* Loop until the end of transmission */while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC)== RESET);return(c);}
GETCHAR_PROTOTYPE
{
int c = 0;/* Loop until the Read data register flag is SET */while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE)== RESET); c = USART_ReceiveData8(USART1);return(c);}
printf与getchar相关的函数使用USART1，USART1的初始化实现在uart1.c文件下：
void UART1_Init(void)
{
USART_DeInit(USART1); //将USART1的各个寄存器值恢复为缺省值/* 使能USART1时钟外设 */CLK_PeripheralClockConfig(CLK_Peripheral_USART1, ENABLE);/* 映射UART1的IO口：TX-->PA2RX-->PA3 */SYSCFG_REMAPPinConfig(REMAP_Pin_USART1TxRxPortA, ENABLE);/* 配置UART1的RX&TX的IO口 */GPIO_Init(UART1_RX_PORT, UART1_RX_PINS, GPIO_Mode_In_PU_No_IT);GPIO_Init(UART1_TX_PORT, UART1_TX_PINS, GPIO_Mode_Out_PP_High_Slow);GPIO_ExternalPullUpConfig(UART1_RX_PORT, UART1_RX_PINS, ENABLE);GPIO_ExternalPullUpConfig(UART1_TX_PORT, UART1_TX_PINS, ENABLE);/* UART1初始化 */USART_Init(USART1,(uint32_t)9600, //波特率9600 USART_WordLength_8b, //数据宽度8位 USART_StopBits_1, //一位停止位 USART_Parity_No, //无奇偶校验(USART_Mode_TypeDef)(USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx));//发送&接收模式}
UART1_RX&UART1_TX默认是PC2&PC3，但是STM8L051F3没有这两个引脚，所以需要把UART1_RX&UART1_TX映射到PA3&PA2（也可以映射到PC6&PC5，不过这两个引脚已经连接了外部晶振），UART1_RX&UART1_TX的IO口在uart1.h中定义：
/* 宏定义 --------------------------------------------------------------------*/
/* 定义UART1 IO PORT与PIN */
#define UART1_RX_PORT(GPIOA)
#define UART1_RX_PINS(GPIO_Pin_3)
#define UART1_TX_PORT(GPIOA)
#define UART1_TX_PINS(GPIO_Pin_2)
最后在主函数中利用printf函数打印信息，然后在循环中等待输入（并将输入的信息打印出来），如下：
void main(void)
{
char ans;/* 配置系统时钟频率为16MHz */CLK_SYSCLKDivConfig(CLK_SYSCLKDiv_1);UART1_Init(); //UART1初始化/* 打印字符 */printf("\n\rUART1的测试例程，重定向C语言库printf&scanf函数\n\r");printf("Enter Text\n\r");while(1){ /* 等待输入字符 */ ans = getchar(); /* 打印输入的字符 */ printf("%c", ans);}}
使用ST-LINK把程序下载到开发板，此例程需要使用一个USB转TTL模块将开发板与电脑PC连接起来（TXD-->PA3、RXD-->PA2、GND-->GND），然后在电脑上位机（串口调试助手）设置波特率9600，数据位8，停止位1，无奇偶校验，打开电脑识别的COM口，然后复位开发板就可以看到打印信息（通过上位机向开发板发送数据，数据也会重新打印在上位机上）：
http://i4.fuimg.com/639304/af1733d633d3f88f.png
页:
[1]