基于ARM开发板从零开始学习STM32 04-串口通信实例

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STM32 的串口不仅支持最基本的通用串口同步、异步通讯，还具有 LIN 总线功能、IRDA 功能(红外通讯)、SmartCard 功能。UART是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。

异步串口通讯协议：

我们知道要配置串口通讯，至少要设置以下几个参数：字长(一次传送的数据长度)、波特率(每秒传输的数据位数)、奇偶校验位、还有停止位。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。

波特率控制

波特率，即每秒传输的二进制位数，用 b/s (bps)表示，通过对时钟的控制可以改变波特率。在配置波特率时，我们向波特比率寄存器 USART_BRR 写入参数，修改了串口时钟的分频值 USARTDIV 。 USART_BRR 寄存器包括两部分，分别是 DIV_Mantissa (USARTDIV 的整数部分)和 DIVFraction (USARTDIV的小数)部分，最终，计算公式为USARTDIV=DIV_Mantissa+(DIVFraction/16)。

USARTDIV 是对串口外设的时钟源进行分频的，对于 USART1 ，由于它是挂载在 APB2 总线上的，所以它的时钟源为 f PCLK2 ；而 USART2、3 挂载在APB1 上，时钟源则为 f PCLK1 ，串口的时钟源经过 USARTDIV 分频后分别输出作为发送器时钟及接收器时钟，控制发送和接收的时序。

2.收发控制部分

围绕着发送器和接收器控制部分，有好多个寄存器：CR1、CR2、CR3、SR，即 USART 的三个控制寄存器 (Control Register)及一个状态寄存器 (StatusRegister)。通过向寄存器写入各种控制参数，来控制发送和接收，如奇偶校验位，停止位等，还包括对 USART 中断的控制；串口的状态在任何时候都可以从状态寄存器中查询得到。具体的控制和状态检查，我们都是使用库函数来实现的，在此就不具体分析这些寄存器位了。

3,.数据存储转移部分

当我们需要发送数据时，内核或 DMA 外设(一种数据传输方式，在下一章介绍)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。

配置串口首先调用函数 USART1_Config() ，函数 USART1_Config() 主要做了如下工作：

1. 使能了串口 1 的时钟

2. 配置好了 usart1 的 I/O

3. 配置好了 usart1 的工作模式，具体为波特率为 115200 、8 个数据位、1个停止位、无硬件流控制。

一．USART初始化配置

    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
    RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_USART1,DISABLE);
    USART_InitStructure.USART_BaudRate = BaudRate;
    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);

二．GPIO初始化配置

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

若需加入串口中断，则加入第三步，若仅需串口发送数据，则完成前两步配置即可，调用UARTX_send()函数发送数据就行。

三．NVIC配置

    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; 
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3; 
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; 
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); 
    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE)；
    USART_Cmd(USART1, ENABLE);

通过以上的步骤，对串口的配置基本完成，加入中断接收数据并转发。

串口中断接收数据：

void USART1_IRQHandler(void)
{
 	if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)	   
	{	 
	 	RS232_RX_BUF[0] =USART_ReceiveData(USART1); 
		RS232_RX_CNT=1;	
	}										 
}

通过串口发送缓存区数据：

void RS232_Send_Data(u8 *buf,u8 len)
{
	u8 t;
  	for(t=0;t<len;t++)		
	{		   
		while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);	 
		USART_SendData(USART1,buf[t]);
	}	 
 
	while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);		
	RS232_RX_CNT=0;	  
}

以上仅提供部分代码，完整工程已上传网盘，需要的自行下载。链接：https://pan.baidu.com/s/1Do1VBDEZ41GHf9HhAX9lMA&shfl=sharepset
提取码：e6dl

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