基于国民技术N32G430R8T7 MCU的串口通信应用

只看该作者 · 2024-10-11 09:22

国民技术的N32G430R8T7是一款基于ARM Cortex-M4内核的32位微控制器，支持丰富的外设功能，广泛应用于物联网、工业自动化、智能家居等领域。本文将介绍如何基于N32G430R8T7实现串口通信，通过UART外设与PC进行数据交换。串口通信是嵌入式开发中非常常见的应用，能够帮助开发者在调试阶段快速获取设备状态信息。

应用场景在嵌入式系统中，串口通信常用于设备间的数据传输或与PC通信。通过串口，嵌入式系统可以将采集的数据或设备状态实时发送给上位机，也可以通过串口接收上位机发送的命令。
本次示例将在N32G430R8T7上实现通过UART串口发送和接收数据，利用PC上的串口工具与MCU通信，观察数据收发情况。

硬件设计硬件上，我们使用N32G430R8T7的UART1接口与PC相连，通过USB转TTL模块将MCU的TX、RX引脚连接到PC的USB接口。

代码实现以下是基于N32G430R8T7的串口通信代码，实现MCU向PC发送数据以及接收PC发送的数据。

复制

#include "n32g430.h"

#include "usart.h"

#include "gpio.h"

#include "rcc.h"

#include "nvic.h"



// 定义串口波特率

#define UART_BAUDRATE 115200



// 初始化函数声明

void SystemClock_Config(void);

void UART_Init(void);

void UART_SendString(char* str);



int main(void) {

    // 系统时钟初始化

    SystemClock_Config();

    // 串口初始化

    UART_Init();

    

    // 向PC发送字符串

    UART_SendString("Hello, PC! UART communication is working.\r\n");

    

    // 主循环

    while (1) {

        // 检查是否有数据接收

        if (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE)) {

            // 读取接收到的数据

            uint8_t data = USART_ReceiveData(USART1);

            // 将接收到的数据发送回PC

            USART_SendData(USART1, data);

            // 等待发送完成

            while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);

        }

    }

}



// 系统时钟配置

void SystemClock_Config(void) {

    // 配置系统时钟为72MHz

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2ENR_AFIOEN, ENABLE);

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2ENR_USART1EN | RCC_APB2ENR_IOPAEN, ENABLE);

}



// 串口初始化配置

void UART_Init(void) {

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

    USART_InitTypeDef USART_InitStruct;

    

    // 配置PA9为USART1 TX (传输)

    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;

    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

    

    // 配置PA10为USART1 RX (接收)

    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;

    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

    

    // USART配置

    USART_InitStruct.USART_BaudRate = UART_BAUDRATE;

    USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;

    USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;

    USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;

    USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;

    USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;

    

    // 初始化USART1

    USART_Init(USART1, &USART_InitStruct);

    

    // 使能USART1

    USART_Cmd(USART1, ENABLE);

}



// 串口发送字符串

void UART_SendString(char* str) {

    while (*str) {

        USART_SendData(USART1, *str++);

        // 等待发送完成

        while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);

    }

}

代码解析

系统时钟配置：在SystemClock_Config函数中，配置了系统时钟并使能USART1所需的外设时钟。时钟频率设置为72MHz，确保串口通信稳定进行。
串口初始化：UART_Init函数中，配置了UART的TX引脚为PA9，RX引脚为PA10，波特率设置为115200。USART模式设置为8位数据位、1个停止位、无校验位，支持发送和接收功能。
串口发送数据：通过UART_SendString函数，MCU可以发送字符串至PC。该函数逐个发送字符并等待发送完成。
数据接收与回显：在主循环中，MCU检测是否有接收数据。当数据到达时，MCU读取数据并立即将其发送回PC，实现简单的回显功能。这种方式常用于测试通信是否正常。

代码运行结果将N32G430R8T7通过USB转TTL模块与PC连接，使用串口调试工具（如SecureCRT、PuTTY或XCom）设置波特率为115200。当代码运行后，MCU会向PC发送“Hello, PC! UART communication is working.”消息，并且当PC端发送任意数据时，MCU会回显相同的数据。

扩展应用本例展示了如何利用N32G430R8T7的UART外设进行简单的串口通信。在实际项目中，串口通信可以扩展用于数据采集系统、无线模块（如GPRS、Wi-Fi、蓝牙）通信等。通过串口接收外部设备的数据指令，或向上位机报告设备状态，能够实现更复杂的应用场景。

总结本文详细介绍了国民技术N32G430R8T7 MCU的串口通信应用，通过实际代码实现MCU与PC之间的数据通信。串口通信是嵌入式开发中的基础功能，掌握它可以为后续项目的扩展打下良好的基础。