STM32：USART串口通信笔记

硬件平台：stm32f10xZET6
开发环境：keil MDK uVision v4.10
开发语言：C、ST_lib_3.5固件库

【串口通信】

typedef struct
{
u32 USART_BaudRate;
u16 USART_WordLength;
u16 USART_StopBits;
u16 USART_Parity;
u16 USART_Mode;
u16 USART_HardwareFlowControl;
} USART_InitTypeDef;


typedef struct
{
u16 USART_Clock;
u16 USART_CPOL;
u16 USART_CPHA;
u16 USART_LastBit;
} USART_ClockInitTypeDef;


串口外设主要由三个部分组成，分别是：波特率的控制部分、收发控制部分及数据存储转移部分。


CR1、 CR2、 CR3、SR，即 USART 的三个控制寄存器(Control Register)及一个状态寄存器(Status Register)


当我们需要发送数据时，内核或 DMA 外设把数据从内存(变量)写入到发送数据寄存器 TDR 后，发送控制器将适时地自动把数据从 TDR 加载到发送移位寄存器，然后通过串口线Tx，把数据一位一位地发送出去，在数据从 TDR 转移到移位寄存器时，会产生发送寄存器TDR 已空事件 TXE，当数据从移位寄存器全部发送出去时，会产生数据发送完成事件 TC，这些事件可以在状态寄存器中查询到。
而接收数据则是一个逆过程，数据从串口线 Rx 一位一位地输入到接收移位寄存器，然后自动地转移到接收数据寄存器 RDR，最后用内核指令或 DMA读取到内存(变量)中。


调用了库函数 RCC_APB2PeriphClockCmd()初始化了USART1 和 GPIOA 的时钟，这是因为使用了 GPIOA 的 PA9 和 PA10 的默认复用USART1 的功能，在使用复用功能的时候， 要开启相应的功能时钟 USART1。
/* config USART1 clock */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);


在使用外设时，不仅要使能其时钟，还要调用此函数使能外设才可以正常使用。
/* config USART1 clock */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
/* 使能串口1接收中断 */
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
USART_Cmd(USART1, ENABLE);


USART重要库函数：
USART_SendData()
USART_ReceiveData()
USART_GetFlagStatus()
USART_Init()
USART_ITConfig()
USART_Cmd()


【USART_GetFlagStatus()】
USART_FLAG_CTS: CTS Change flag (not available for UART4 and UART5)
USART_FLAG_LBD: LIN Break detection flag
USART_FLAG_TXE: Transmit data register empty flag
USART_FLAG_TC: Transmission Complete flag
USART_FLAG_RXNE: Receive data register not empty flag
USART_FLAG_IDLE: Idle Line detection flag
USART_FLAG_ORE: OverRun Error flag
USART_FLAG_NE: Noise Error flag
USART_FLAG_FE: Framing Error flag
USART_FLAG_PE: Parity Error flag


【USART_ITConfig()】
USART_IT_CTS: CTS change interrupt (not available for UART4 and UART5)
USART_IT_LBD: LIN Break detection interrupt
USART_IT_TXE: Transmit Data Register empty interrupt
USART_IT_TC: Transmission complete interrupt
USART_IT_RXNE: Receive Data register not empty interrupt
USART_IT_IDLE: Idle line detection interrupt
USART_IT_PE: Parity Error interrupt
USART_IT_ERR: Error interrupt(Frame error, noise error, overrun error)


串口的发送中断有两个，分别是：
>>发送数据寄存器空中断（TXE）
>>发送完成中断（TC）
一般来说我们会使用发送数据寄存器空中断，用这个中断发送的效率会高一些。


keil的虚拟串口Debug调试：
需要设置为 Use Simulator模式
开启 View-command window输入命令

MODE COM1 115200,0,8,1
ASSIGN COM1 S1OUT
技巧：【Debug】选项卡下左侧 Initialization File 中点击【...】 新增一个默认调试命令的.ini文件，如debug.ini

虚拟串口软件 VSPD 开启两个COM，使用secureCRT连接另外一个COM口，查看接收情况


第一个AT指令是“ATE0Q0V1”，很是迷惑了一阵，后来才明白这是三个指令的合并：”ATE0+ATQ0+ATV1“。
ATE0：不回显字符。
ATE1：回显字符。
ATQ0: 返回结果码。
ATQ1：不返回结果吗。
ATV0：返回数字码。
ATV1: 返回文字码。




记录下接线颜色对应管脚


>>usart1连USB-TTL
重定向printf到usart1
往usart1发AT
终端测试
>>usart1连GPRS，usart2连USB-TTL
往usart1发AT
逐个字符收数据到公共缓冲区
使用usart2重定向的printf输出缓冲区内容
终端测试






// 中断处理函数需：时钟配置、中断配置、USART中的接收中断使能、中断处理函数
void USART1_IRQHandler(void)
{
uint8_t ch;

if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)
{
//ch = USART1->DR;
ch = USART_ReceiveData(USART1);
printf( "%c", ch ); //将接受到的数据直接返回打印
}

}
-----------------------------------------------------------
char buf[70] = {0}; // 全局缓冲区，extern调用
void USART1_IRQHandler(void)
{
uint8_t ch;
int index = 0;

if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)
{
//ch = USART1->DR;
buf[index] = USART_ReceiveData(USART1);
printf( "%c", buf[index]); //将接受到的数据通过usart1的printf打印显示
index++;
}

}

//usart.c

#include"usart.h"

externsdstringatcmd_recv_buff;

/**

*@USART1GPIO配置,工作模式配置。1152008-N-1

*/

voidUSART1_Config(void)

{

GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;

USART_InitTypeDefUSART_InitStructure;

/*配置USART1时钟*/

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);

/*USART1GPIO配置*/

/*配置USART1Tx(PA9)为复用推挽输出模式，速度50MHZ*/

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

/*配置USART1Rx(PA10)为浮空输入模式*/

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

/*USART1工作参数配置:

-BaudRate=115200baud

-WordLength=8Bits

-OneStopBit

-Noparity

-Hardwareflowcontroldisabled(RTSandCTSsignals)

-Receiveandtransmitenabled

*/

USART_InitStructure.USART_BaudRate=115200;

USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;

USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;

USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;

USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;

USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;

USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);//写入初始化信息

USART_Cmd(USART1,ENABLE);/*使能USART1*/

}

/**

*@USART1NVIC中断配置

*/

voidNVIC_Config(void)

{

NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;

/*配置NVIC优先组0(4位的16级优先级可选-0~15)*/

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);

/*使能USART1中断*/

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USART2_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;//0

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=3;//1~15

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

}