芯圣（Chipsea）推出的XS32系列微控制器，具有性能优异、功耗低等特点，非常适合物联网、智能家居、工业控制等嵌入式应用。其中，XS32F103C8T6是一款基于 ARM Cortex-M3 内核的32位 MCU，拥有高达72MHz 的主频、64KB 的 Flash 和 20KB 的 SRAM，并且带有丰富的外设，包括串口（USART）、I2C、SPI 等。
本文将重点介绍如何在 XS32F103C8T6 上实现串口通信功能，并通过示例代码展示如何进行串口数据的收发操作。串口通信是嵌入式系统中非常重要的功能，广泛应用于设备间的数据传输、调试等场景。
1. 硬件准备- XS32F103C8T6 开发板
- USB 转串口模块（用于连接电脑）
- 电源、跳线
2. 软件工具- Keil MDK（用于编写和编译代码）
- XS32F1xx 标准外设库
- 串口调试工具（如 SecureCRT 或者串口助手）
3. 串口通信原理简介串口（UART）是一种简单、有效的数据传输方式，通过 TX（发送端）和 RX（接收端）两条线实现数据的双向通信。UART 使用异步通信方式，传输过程中无需额外的时钟信号，适用于长距离、低速率的数据传输。在嵌入式开发中，串口通常用于与电脑进行调试数据的交互，或者用于设备间的通信。
4. XS32F103C8T6 的串口配置XS32F103C8T6 拥有多个串口接口，本例中我们使用 USART1 进行通信，串口波特率设定为 115200，数据位为 8 位，停止位为 1 位，无校验位。接下来的代码将展示如何初始化串口并实现数据的收发。
5. 实现代码- #include "XS32F1xx.h" // 芯圣标准外设库头文件
- // 串口初始化函数，配置 USART1
- void USART1_Init(uint32_t baudrate) {
- // 使能 USART1 和 GPIOA 的时钟
- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
- // 配置 GPIOA 9 和 GPIOA 10 分别为 USART1_TX 和 USART1_RX
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; // PA9 作为 TX 引脚
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
- GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; // PA10 作为 RX 引脚
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
- GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
- // 初始化 USART1
- USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
- USART_InitStructure.USART_BaudRate = baudrate; // 设置波特率
- USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; // 8位数据位
- USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; // 1个停止位
- USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; // 无校验位
- USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; // 无硬件流控制
- USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; // 开启接收和发送功能
- USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
- // 启用 USART1
- USART_Cmd(USART1, ENABLE);
- }
- // 串口发送函数
- void USART1_SendChar(char ch) {
- while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET); // 等待发送数据寄存器为空
- USART_SendData(USART1, (uint16_t)ch);
- while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET); // 等待传输完成
- }
- // 串口接收函数
- char USART1_ReceiveChar(void) {
- while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET); // 等待接收到数据
- return (char)USART_ReceiveData(USART1);
- }
- int main(void) {
- // 初始化串口
- USART1_Init(115200);
- // 发送和接收数据示例
- while (1) {
- // 从串口接收一个字符
- char receivedChar = USART1_ReceiveChar();
- // 将接收到的字符通过串口发送回去
- USART1_SendChar(receivedChar);
- }
- }
代码解析- USART1_Init 函数：此函数负责配置并初始化 USART1。通过设置波特率、数据位、停止位等参数，串口可以进行数据传输。TX 引脚配置为推挽复用输出，RX 引脚配置为浮空输入。
- USART1_SendChar 函数：用于将单个字符发送至串口。它首先等待发送数据寄存器为空，然后将字符写入寄存器，最后等待传输完成。
- USART1_ReceiveChar 函数：用于从串口接收单个字符。它通过等待接收标志位被置位，确认接收到数据后，将数据读取出来。
- 主函数：主循环中，MCU 不断接收并返回从串口收到的数据，实现基本的回显功能。这是串口通信中常见的测试方法。
6. 应用场景- 调试输出：串口是嵌入式开发中非常常见的调试工具。通过串口输出调试信息，可以帮助开发者快速定位程序问题。
- 数据传输：在嵌入式设备中，串口可以用于设备与设备之间的数据通信。例如，一个传感器节点可以通过串口将数据发送到中央控制单元。
- 固件更新：某些设备的固件更新可以通过串口进行，串口通信的可靠性使得它成为固件更新的理想选择。
7. 项目总结本文介绍了如何在芯圣 XS32F103C8T6 上实现串口通信，包括串口初始化、数据收发等操作。通过简单的回显功能，开发者可以快速测试并验证串口的功能。XS32F103C8T6 提供了强大的外设资源，能够轻松应对各种嵌入式通信需求。串口作为最常见的通信方式之一，其简单有效的特点使其在开发调试中必不可少。
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