STM32F1常用外设介绍

获取中断状态

ITStatus DMA_GetITStatus(uint32_t DMAy_IT);

清除中断挂起位

void DMA_ClearITPendingBit(uint32_t DMAy_IT);

DMA程序示例

复制

uint16_t AD_Value[4];



void AD_Init(void)

{

        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);

        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

        RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);

        

        RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);

        

        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;//模拟输入

        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3;

        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

        

        ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);//这只规则组

        ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5);

        ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 3, ADC_SampleTime_55Cycles5);

        ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 4, ADC_SampleTime_55Cycles5);

                

        ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;

        ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;

        ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;

        ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;

        ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;//连续转换

        ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;//扫描模式

        ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 4;//四个通道

        ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

        

        DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&ADC1->DR;//源地址

        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;//半字长

        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//不自增

        DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)AD_Value;//目标地址

        DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;//半字长

        DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//地址自增

        DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;//外设到存储器

        DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 4;//传输计数器为4

        DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;//循环模式

        DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;//硬件触发

        DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;//中等优先级

        DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);

        

        DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);

        ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);//打通ADC到DMA的通道

        ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);

        

        ADC_ResetCalibration(ADC1);

        while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET);

        ADC_StartCalibration(ADC1);

        while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);

        

        ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);

}

USART串口
通信接口

    通信的目的：将一个设备的数据传送到另一个设备，扩展硬件系统

    通信协议：指定通信的规则，通信双方按照协议规则进行数据收发

    全双工：通信双方能够同时进行双向通信，全双工，一般有两根通信线

    单工：数据只能从一个设备到另一个设备

    TX和RX是单端信号，它们的高低信号都是相对于GND的，严格上来说GND也算是通信线，串口通信的TX，RX，GND是必须要接的。

    串口通信有两根通信线（发送端TX和接收端RX）

    TX和RX要交叉连接

    当只需单向的数据传输时，可以只接一根通信线

    当电平标准不一致时，需要加电平转换芯片

    复杂一点的串口通信还有时钟引脚、硬件流控制的引脚

串口参数及时序

串口数据帧的整体结构：串口中，每一个字节都装载在一个数据帧里面，每个数据帧都由起始位、数据位和停止位组成，数据位有8个，代表一个字节的8位，还可以在数据位的最后加一个奇偶校验位，这样数据位总共就是9位，其中有效载荷时前8位，代表1个字节，校验位跟在有效载荷后面，占1位

波特率：规定串口通信的速率（串口一般使用异步通信，需要双方约定一个通信速率），例如每隔1s发送一位，接收方也要每隔1s接收一位，接收快了，就会重复接收某些位，如果接收慢了，就会漏掉某些位，发送和接收必须约定好速率，波特率本义是每秒传输码元的个数，单位是码元/s，或者直接叫波特(Baud)，比特率是每秒传输的比特数，单位是bit/s，或者叫bps，在二进制调制的情况下，一个码元就是一个bit，此时波特率就等于比特率，单片机的串口通信，基本都是二进制调制，也就是高电平表示1，低电平表示0，一位就是1bit，规定波特率为1000bps，表示1s要发1000位，每一位的时间就是1ms，发送方每隔1ms发送一位，接收方每隔1ms接收一位，

起始位：标志一个数据帧的开始，固定为低电平（串口的空闲状态是高电平，没有数据传输的时候引脚必须置高电平，作为空闲状态）需要传输的时候先发送一个起始位，起始位必须是低电平，来打破空闲状态的高电平，产生一个下降沿（告诉接受设备，这一帧数据要开始了），如果没有起始位，当发送8个1的时候，数据线一直都是高电平，没有任何波动，这样接收方就不知道我是否发送数据，所以必须要有一个固定为低电平的起始位，产生下降沿，来告诉接受设备，为要发送数据了-----起始位固定为0，产生下降沿，表示传输开始

停止位；在一个字节数据发送完成后，必须要有一个停止位，这个停止位的作用是，用于数据帧间隔，固定为高电平，同时这个停止位也是为下一个起始位做准备的，如果没有停止位，那当为数据最后一位是0的时候，下次再发送新的一帧，就没法产生下降沿了-----停止位固定为1，把引脚恢复成高电平，方便下一次的下降沿，如果没有数据了，引脚也为高电平，代表空闲状态

数据位：表示数据帧的有效载荷，1为高电平，0位低电平，低位先行

校验位：用于数据验证，是根据数据位计算得来的，串口使用奇偶校验位方法，奇偶校验可以用来判断数据传输是不是出错了，如果数据出错了可以选择丢弃或者要求重传，校验可以选择三种方式，无校验、奇校验和偶校验，无校验就是不需要校验位，波形就是上图左边的，起始位、数据位，停止位一共3个部分，奇校验和偶校验的波形就是上图右边的，起始位、数据位、校验位、停止位，总共4个部分，如果使用了奇校验，那么包括校验位在内的9位数据会出现奇数个1，如果传输 0000 1111，目前总共4个1，是偶数个，那么校验位就需要再补一个1，连同校验位就是0000 1111 1，总共5个1，保证1的个数为奇数，如果数据是0000 1110，此时3个1，是奇数个，那么校验位就补1个0，连同校验位就是0000 1110 0，总共还是3个1,1的个数为奇数，发送方，在发送数据后，会补一个校验位，保证1的个数为奇数，接收方在接收数据后，会验证数据位和校验位，如果1的个数还是奇数，就认为数据没有出错，如果在传输中，因为干扰，有一位由1变成0，或者由0变成1了，那么整个数据的奇偶特性就会变化，接收方一验证，发现1的个数不是奇数，那就认为传输出错，就可以选择丢弃，或者要求重传，这就是奇校验的差错控制方法。如果选择双方约定偶校验，那就是保证1的个数是偶数，校验方法也是同理，但是奇偶校验的检出率不是很高，例如，如果有两位数据同时出错，就特性不变，那就校验不出来了，就能校验只能保证一定程度上的数据校验，如果想要更高的检出率可以选择CRC校验，STM32内部也有CRC外设。

数据位：有两种表示方法，一种是把校验位作为数据位的一部分，另一种就是把校验位和数据位独立开，数据位就是有效载荷，校验位就是独立的1位，在串口助手里就是选择的把数据位和校验位分开描述的方法，总之无论是合在一起，还是分开描述，描述的都是同一个东西

第一个波形：这个波形是发送一个数据0x55时，在TX引脚输出的波形，波特率是9600，每一位的时间就是1/9600，大概是104us，没发送数据的时候是空闲状态高电平，数据帧开始，先发送起始位，产生下降沿，代表数据帧开始，数据0x55转为2进制，低位先行，就是依次发送1010 1010，然后参数是，1位停止，无校验，所以数据帧之后就是停止位，把引脚置回高电平，在STM32中，这个根据字节数据翻转高低电平，是由USART外设自动完成的，不用我们管，也可以软件模拟产生这样的波形，定时器定一个104us的时间，时间到之后，按照数据帧要求，调用GPIO_WriteBit置高低电平，产生一个一模一样的波形，也可以完成串口通信，在TX引脚发送就是置高低电平，在RX引脚接收就是读取高低电平，这也可以由USART外设完成，如果想软件模拟的话那就是定时调用GPIO_ReadInputDataBit来读取每一位，接收的时候也需要一个外部中断，在起始位的下降沿触发，进入接收状态，并且对其采样时钟，然后依次采样8次，这就是接受的逻辑

USART ：同步收发器，UART：异步收发器

同步模式一般是为了兼容别的协议或者特殊用途而设计的，并不兼容两个USART之间进行同步同步通信，串口主要还是异步通信

USART (Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter)

USART是STM32内部集成的硬件外设，可根据数据寄存器的一个字节数据自动生成数据帧时序，从TX引脚发送出去，也可以自动接收RX引脚的数据帧时序，拼接成一个字节数据，存放在数据寄存器里

自带波特率发生器，最高达4.5Mbits/s，起始就是一个分频器，比如APB2总线给个72MHz的频率然后波特率发生器进行一个分频，得到我们想要的波特率时钟，在这个时钟下，进行收发，就是我们指定的通信波特率，

可配置数据位长度(8/9)、停止位长度(0.5/1/1.5/2)、

可选校验位（无校验/奇校验/偶校验）

支持同步模式、硬件流控制、DMA、智能卡、IrDA、LIN，硬件流控制：A设备有个TX向B设备的RX发送数据，A设备一直在发，发的太快了，B处理不过来，如果没有硬件流控制，那B就只能抛弃新数据或者覆盖原数据了，如果有硬件流控制，在硬件电路上，就会多出一根线，如果B没准备好接受，就置高电平，如果准备好了，就置低电平，A接收到了B反馈的准备信号，就只会在B准备好的时候，才发数据，如果B没准备好，那数据就不会发送出去，硬件流控制可以防止处理慢而导致数据丢失的问题，硬件流控制STM32也是有的，但是一般不用，串口也支持DMA数据转运，如果有大量的数据进行收发，可以使用DMA转运数据，减轻CPU的负担

STM32F103C8T6 USART资源：USART1、USART2、USART3，USART1是APB2总线的设备，USART2,3是APB1总线的设备


SW_RX、IRDA_OUT/IN这些是智能卡和IrDA通信的引脚

发送和接收的字节数据存在串口的数据寄存器，数据寄存器分为发送数据寄存器TDR(Transmit)，另一个是接收数据寄存器RDR(Receive DR)，两个寄存器占用同一个地址，在程序上只表现为一个寄存器，就是数据寄存器DR(Data Register)，但实际硬件中，分成了两个寄存器，一个用于发送的TDR，一个用于接收的RDR，TDR是只写的,RDR是只读的，当进行写操作时，数据就写入到TDR，当进行读操作的时候，数据就是从RDR中读出来的，还有两个移位寄存器，一个用于发送，一个用于接受，发送移位寄存器的作用就是，把一个字节的数据一位一位地移出去，正好对应串口协议的波形数据位，例如为在某时刻给TDR写入了0x55这个数据，在寄存器就是二进制存储,0101 0101,此时硬件检测到我写入数据了，就会检查移位寄存器是否有数据正在移位，如果没有，这个0101 0101就会立刻全部移动到发送移位寄存器，准备发送，当数据从TDR移动到移位寄存器的时候会置一个标志位，叫TXE(TX Empty)，发送寄存器空，检查这个标志位，如果置1了，就可以在TDR继续写入下一个数据了，当TXE标志位置1时，数据其实还没有发送出去，只要数据从TDR转移到发送移位寄存器了TXE就会置1，我们就可以写入新的数据了，然后发送移位寄存器就会在发生器控制的驱动下，向右移位，然后一位一位地，把数据输出到TX引脚，向右移位，正好与串口协议规定的低位先行是一致的，当数据移位完成后，新的数据就会在此自动地从TDR转移到发送移位寄存器里来，如果当前移位寄存器的移位还没有完成，TDR的数据进行等待，一但移位完成，就会立刻转移过来，TDR和移位寄存器的双重缓存，可以保证连续发送数据的时候，数据帧之间不会有空闲，提高了工作效率，简单来说就是数据一但从TDR转移到发送移位寄存器了，就立刻把下一个数据放在TDR等着，一但转移完毕，新的数据就会立刻跟上，这样做效率比较高。

接收端也是类似的，数据从RX引脚通向接收移位寄存器，在接收器控制器的驱动下，一位一位的读取RX电平，先放在最高位，然后向右移，移位8次后，就能接收板一个字节了，因为串口协议规定是低位先行，所以接受移位寄存器是从个高位往低位方向移动的，之后，当一个字节移位完成之后，这一个字节的数据就会整体地一下子转移到接收数据寄存器RDR里来，在转移的过程中也会置一个标志位，叫RXNE(RX Not Empty)，接收数据寄存器非空，当检测到RXNE置1之后，就可以把数据读走了，同样也是两个寄存器进行缓存，当数据从移位寄存器转移到RDR时，就可以直接接受下一帧数据了，这就是USART外设整个的工作流程。发送需要加上帧头帧尾，接收需要剔除帧头帧尾，这些操作内部电路会自动执行。

发送器控制：用来控制发送移位寄存器的工作的

接收器控制：用来控制接受移位寄存器的工作

硬件数据流控制：有两个引脚，一个是nRTS，一个是nCTS，nRTS(Request To Send)是请求发送，是输出脚，也就是告诉别人，我当前能不能接受，nCTS(Clear To Send)是清除发送，是输入脚也就是接受别人的nRTS的信号的，前面的n是低电平有效，使用步骤：找另一个支持流控的串口它的TX接到我的RX，然后我的RTS输出一个能不能接受的反馈信号，接到对方CTS，当我能接收的是吧，RTS就置低电平，请求对方发送，对方的CTS收到后们就可以一直发，当我处理不过来时，比如接收数据寄存器一直没有读，又有新的数据过来了，代表我没有及时处理，那RTS就置高电平，对方CTS接收到之后，就会暂停发送，直到接受数据寄存器被读走，RTS置低电平，新的数据才会继续发送，反过来，TX给对方发送数据时我的CTS就接到对方的RTS，用于判断对方，能不能接收，TX和CTS是一对的，RX和RTS是一对的，CTS和RTS也要交叉连接，这就是流控的工作模式（一般不使用流控）