百为STM32开发板教程之三——USART串口通信
一、简介
STM32F103ZET6有3个USART(通用同步和异步收发器) + 2个UART(通用异步收发器)
分别是USART1，USART2，USART3
和UART4，UART5
二、USART和UART有什么区别呢?
当进行异步通信时,这两者是没有区别的。区别在于USART比UART多了同步通信功能，同步通信需要STM32提供时钟来同步的，
这个同步通信功能可以把USART当做SPI来用，比如用USART来驱动SPI设备。同步通信的连接示例图：
其中RX，TX，SCLK引脚的定义，在数据手册上都可以找到：百为stm32开发板光盘\芯片数据手册\数据手册STM32F103xC STM32F103xD STM32F103xE.pdf
这个区别在初学STM32的时候我们不需要去深入研究，只要知道USART有很多功能，除了全双工异步通信之外，还包括支持同步通信和单线半双工通信，支持LIN(局部互连网)，智能卡协议和IrDA红外通信，以及调制解调器(CTS/RTS)等操作。
三、数据通信格式
我们用得最多的是全双工异步通信功能，下面我们来研究下怎么通过串口1（USART1）来收发信息，和printf功能的实现。
通常串口通信的数据格式如下图：
我们需要设置的数据有通信速率，数据字长，奇偶检验位，停止位。一个典型的设置是115200波特率，8位数据，无奇偶校验，1位停止位。
这个设置在固件函数库里面，我们是通过设置USART_InitStructure结构体，然后调用USART_Init函数来实现的：
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200; //设置通信波特率为115200
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //设置通信数据格式为8位数据
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //设置停止位为1位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ; //设置为无奇偶校验
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //设置为无硬件流控制，即无CTS/RTS控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //设置发送使能，接收使能
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //调用USART_Init，把上面的参数分别设置进USART的控制寄存器USART1->CR1，USART1->CR2，USART1->CR3
USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口
大家发现，在2.0固件库的USART例程里并没有看到USART1，因为是它用USARTx宏代替的，
其中USARTx是platform_config.h里定义的，大概是这个样子：
#ifdef USE_USART1
#define USARTx USART1
#define GPIOx GPIOA
#define RCC_APB2Periph_GPIOx RCC_APB2Periph_GPIOA
#define GPIO_RxPin GPIO_Pin_10
#define GPIO_TxPin GPIO_Pin_9
#endif
只有定义了USE_USART1，上面的#ifdef USE_USART1和#endif之间的内容才会被编译，所以在platform_config.h里也需要定义USE_USART1：
#define USE_USART1
这里GPIO_Pin_9是串口1的发送引脚，GPIO_Pin_10是串口1的接收引脚，也可以从百为STM32开发板的电路图上看出来：
四、串口引脚配置
上面USART_Init函数配置了USART1的数据通信格式，但串口能工作的前提是需要配置相应的TX，RX的引脚，这个是通过GPIO_Configuration函数来配置的：
void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE); //打开USART1时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); //打开AFIO时钟
/* 配置 USARTx_Tx 为复用推挽输出 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_TxPin;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOx, &GPIO_InitStructure);
/* 配置 USARTx_Rx 为输入悬空 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_RxPin;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOx, &GPIO_InitStructure);
}
五、收发数据
配置好USART1使用的引脚，数据通信格式，下面就可以收发数据了，
USART_GetFlagStatus函数可以读取收发状态等，读取状态标志可以是以下几个：
发送数据示例：
USART_SendData(USART1, 'a'); //发送一个字符a
接收数据示例：
u16 RxData;
RxData = USART_ReceiveData(USART1); //从USART1接收数据到RxData变量
下面是串口通信printf程序里的主要功能，上电打印一串信息，把接收到的数据回显到PC上：
/* 用printf打印一串信息到PC的超级终端或串口调试软件上 */
printf("\n\rUSART Printf Example: retarget the C library printf function to the USART\n\r");
while (1)
{
if(USART_GetFlagStatus(USARTx,USART_FLAG_RXNE)==SET) //判断是否有数据要接收
{
i = USART_ReceiveData(USARTx); //接收数据
printf("%c\n\r",i&0xff); //回显到PC的超级终端或串口调试软件上
}
}
六、printf的实现
上面的printf是怎么实现的呢，这个是C标准库里定义的函数，我们是怎样把它的输出重定向到串口的呢？
我们知道printf是调用fputc函数来打印的，所以我们只要把fputc函数重定义就可以了：
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
PUTCHAR_PROTOTYPE
{
/* 调用USARTx发送一个字符*/
USART_SendData(USARTx, (u8) ch);
/* 等待发送完成 */
while(USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET)
{
}
return ch;
}
另外还要加上头文件
#include "stdio.h"
还要注意的是，在工程里要勾上USE MicroLIB
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