STM32串口你知道多少

只看该作者 · 2023-5-27 22:36

01、USART的特点

USART是通用异步收发传输器（UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter)，通常称作UART，是一种异步收发传输器,是设备间进行异步通信的关键模块。UART负责处理数据总线和串行口之间的串/并、并/串转换，并规定了帧格式；通信双方只要采用相同的帧格式和波特率，就能在未共享时钟信号的情况下，仅用两根信号线（Rx和Tx）就可以完成通信过程，这种通信叫作异步串行通信。

全双工异步通信。

小数波特率发生器系统，提供精确的波特率。

可配置的16倍过采样或8倍过采样，因而为速度容差与时钟容差的灵活配置提供了可能。

可编程的数据字长度（8位或者9位）；

可配置的停止位（支持1或者2位停止位）；

可配置的使用DMA多缓冲器通信。

单独的发送器和接收器使能位。

检测标志：①接受缓冲器②发送缓冲器空③传输结束标志

多个带标志的中断源。触发中断。

其他：校验控制，四个错误检测标志。

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02、USART简介

帧结构

串口异步通信需要定义的参数

①起始位

②数据位（8位或者9位）

③奇偶校验位（第9位）

④停止位（1,15,2位）

⑤波特率设置

带奇偶校验的数据为就是9位

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1.数据包

串口通讯的数据包由发送设备通过自带的TXD接口传输到接收设备的RXD接口，在协议层中规定了数据包的内容，具体包括起始位、主体数据（8位或9位）、校验位以及停止位，通讯的双方必须将数据包的格式约定一致才能进行收发数据。

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2.波特率

由于异步通信中没有时钟信号，所以接收双方要设置好波特率，即每秒传输的码元个数，以便对信号进行解码，常见的波特率有4800、9600、115200等。STM32中波特率的设置通过串口初始化结构体来实现。

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3.起始和停止信号

数据包的首尾分别是起始位和停止位，数据包的起始信号由一个逻辑0的数据位表示，停止位信号可由0.5、1、1.5、2个逻辑1的数据位表示，双方需约定一致。STM32中起始和停止信号的设置也是通过串口初始化结构体来实现。

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4.有效数据

有效数据规定了主题数据的长度，一般为8或9位，其在STM32中也是通过串口初始化结构体来实现的。

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5.数据校验

在有效数据之后，有一个可选的数据校验位。数据通信是会受到外部干扰导致传输数据出现偏差，可以在传输过程增加校验位来处理这个问题。校验方法有奇校验(odd)、偶校验(even)、0校验(space)、1校验(mark)以及无(noparity)。这些也都可以在串口初始化结构体中实现的。

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2.3、波特率

OVER8，用于配置过采样，通常情况下，OVER8设置为0。

如果时钟时84M

USARTDIV = 84000000/(115200*16) = 45.572

那么得到：

DIV_Fraction = 16*0.572 = 0x09;

DIV_Mantissa = 45 = 0x2D;

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03、STM32的USART

根据STM32F207数据手册，STM32F207一共6个串口

下面我们以USART1为例

从STM32F207数据手册的Table10. Alternate functionmapping图中看到USART1的对应管脚，我们选择PA9和PA10作为USART1的管脚。

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04、代码配置

配置中断优先级

/* Enable the USARTx Interrupt */

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

打开串口与相应的GPIO引脚，配置好相应串口信息与GPIO引脚的工作模式。

/* Enable GPIO clock */

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);

/* Enable UART1 clock */

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);

/* Connect PXx to USARTx_Tx*/

GPIO_PinAFConfig(GPIOA,9,GPIO_AF_USART1);

/* Connect PXx to USARTx_Rx*/

GPIO_PinAFConfig(GPIOA,10,GPIO_AF_USART1);

/* Configure USART Tx as alternate function */

GPIO_InitStructure.GPIO_OType=GPIO_OType_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_UP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

/* Configure USART Rx as alternate function */

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;

GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

配置USART1。

USART_InitStructure.USART_BaudRate=115200;//配置波特率USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;//配置数据字长USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;//配置停止位USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;//配置校验位USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;//配置硬件流控制USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;//配置工作模式，收发一起

/* USART configuration */

USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);//完成串口的初始化配置

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使能中断配置。

USART_ITConfig(USART1,USART_IT_TC,ENABLE);

USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE)

我们配置了发送传输完成中断和接收数据寄存器非空中断。我们可以配置很多类型中断，在ST提供的标准库函数中看到。

/** * @brief Enables or disables the specified USART interrupts. * @param USARTx: where x can be 1, 2, 3, 4, 5 or 6 to select the USART or * UART peripheral. * @param USART_IT: specifies the USART interrupt sources to be enabled or disabled. * This parameter can be one of the following values: * @ARG USART_IT_CTS: CTS change interrupt * @arg USART_IT_LBD: LIN Break detection interrupt * @arg USART_IT_TXE: Transmit Data Register empty interrupt * @arg USART_IT_TC: Transmission complete interrupt * @arg USART_IT_RXNE: Receive Data register not empty interrupt * @arg USART_IT_IDLE: Idle line detection interrupt * @arg USART_IT_PE: Parity Error interrupt * @arg USART_IT_ERR: Error interrupt(Frame error, noise error, overrun error) * @param NewState: new state of the specified USARTx interrupts. * This parameter can be: ENABLE or DISABLE. * @retval None */

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最后使能串口。

/* Enable USART */

USART_Cmd(USART1,ENABLE);

main主函数，功能是LCD显示串口接收的10个字符（如果不是ascii码则不显示），串口倒序返回接收到的10个字节。

intmain(void){/*省略初始化部分代码*/

while(1)

{

if(LCD_refresh_**){

LCD_refresh_**=0;

LCD_ShowString(0,16,receive_data);

receive_num--;

USART_SendData(USART1,receive_data[receive_num--]);

send_**=1;

}

}}

因为使能了中断，我们还需要编写中断函数。

voidUSART1_IRQHandler(void){

if(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC))

{

if(send_**==1){

if(receive_num==0){

USART_SendData(USART1,receive_data[receive_num]);

send_**=0;

receive_**=1;

}else{

USART_SendData(USART1,receive_data[receive_num--]);

}

}

USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);

}

if(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_RXNE))

{

if((receive_**)&&(send_**==0)){

receive_data[receive_num++]=USART_ReceiveData(USART1);

if(receive_num==10){

receive_**=0;

LCD_refresh_**=1;

}

}

USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_RXNE);

}}