Introducción popular y uso de STM32 y puerto serie (Usart) (ejemplo: luces pequeñas de control de puerto serie)

Introducción popular y uso de STM32 y puerto serie (Usart) (ejemplo: luces pequeñas de control de puerto serie)

1. Descripción

El propósito de escribir este artículo es ayudar a esos amigos a comprender y dominar la configuración y el uso de los puertos serie desde la perspectiva de amigos que no tienen un conocimiento claro de los puertos serie o que son nuevos en ellos.
La configuración específica de los tres grupos de puertos seriales se presenta arriba, y se da un ejemplo al final del artículo: el puerto serial controla una pequeña luz.

2. Una breve introducción al puerto serie

¿Qué es un puerto serie?
En pocas palabras, es implementar printf(""), getchar() y otras funciones, es decir, realizar la recepción y el envío de caracteres o cadenas, para realizar la comunicación.
Entre ellos, el puerto serie se divide en: USART (transceptor asíncrono síncrono) - intercambio de datos full-duplex y UART (transceptor asíncrono) - solo función de transmisión asíncrona, este artículo solo presenta la configuración y el uso de tres USART.

3. El diagrama de flujo de la función de interrupción en serie (de derecha a izquierda)

4. Introducción al diagrama esquemático del circuito de los pines.

Como se muestra en la figura anterior: la placa tiene tres conjuntos de puertos serie (TX es el pin de envío, RX es el pin de recepción), correspondientes a:
RX1/TX1 ——> PA10/PA9 ——> USART1
RX2/TX2 —— > PA3/PA2 ——> USART2
RX3/TX3 ——> PB11/PB10 ——> USART3

alfiler	USART1	USART2	USART3
Texas	PA9	PA2	PB10
RX	PA10	PA3	PB11
línea de reloj	APB2	APB1	APB1
Nombre de la función de interrupción	USART1_IRQHandler (vacío)	USART2_IRQHandler (vacío)	USART3_IRQHandler (vacío)

Cinco, configuración de código

1.USART1
(1) enviar, recibir configuración de pin y configuración de puerto serie

void USART1_Config(void)  
{
    
      
  	GPIO_InitTypeDef x;
	USART_InitTypeDef y;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);		//开启管脚PA9,PA10对应的时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);		//开启串口USART1的时钟,注意：**APB2**
	
	x.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;
	x.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
	x.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&x);				//配置发送引脚——选择管脚9，模式为复用推挽输出(因为是发送引脚），频率为50MHz,初始化到GPIOA
	
	x.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;
	x.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;
	GPIO_Init(GPIOA,&x);				//配置接收引脚——选择管脚10，模式为浮空输入(因为是接收引脚），输入模式不用配置频率,初始化到GPIOA
	
	y.USART_BaudRate=9600;											//配置波特率9600/115200等，具体看你的硬件配置要求
	y.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;							//配置数据位8位
	y.USART_StopBits=USART_StopBits_1;								//配置停止位为1
	y.USART_Parity=USART_Parity_No;									//奇偶校验位为无校验
	y.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;		//配置硬件控制流选择为无
	y.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;						//配置串口模式为接收和发送
	USART_Init(USART1,&y);				//初始化到USART1
	
	USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);		//开启窗口接收中断（即当发生接收数据或发送数据时将触发对应的中断处理函数）
	USART_Cmd(USART1,ENABLE);			//使能USART1,也就是打开USART1功能
	
	NVIC_Configuration();    			//中断优先级配置
} 

(2) Configurar prioridad de interrupción

agrupación prioritaria	prioridad maestra	sub-prioridad
NVIC_PriorityGroup0 (0 bits para prioridad de prioridad 4 bits para subprioridad)	0	0~15
NVIC_PriorityGroup1 (1 bit para prioridad de preferencia 3 bits para subprioridad)	0~1	0~7
NVIC_PriorityGroup2 (2 bits para prioridad de preferencia y 2 bits para subprioridad)	0~3	0~3
NVIC_PriorityGroup3 (3 bits para prioridad de preferencia 1 bit para subprioridad)	0~7	0~1
NVIC_PriorityGroup4 (4 bits para prioridad de preferencia 0 bits para subprioridad)	0~15	0

void NVIC_Configuration()
{
    
    
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;	
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);				//配置分组为组2
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;				//配置中断源为USART1
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;		//配置主优先级
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;				//配置子优先级
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;				//中断使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);		//初始化NVIC
}

(3) Función de procesamiento de interrupciones

void USART1_IRQHandler(void)  
{
    
      
  	u8 res;  
	if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE)!=RESET)  		//若当前USART1的状态为接收
	{
    
     
		res= USART_ReceiveData(USART1);   		//读取此时接收的数据
		USART_SendData(USART1,res);				//将数据重新发回去，用于告诉它接收成功
	}
}

(4) Redirección de funciones de envío y recepción (en las funciones estándar C de Keil, funciones como printf no han implementado su capa inferior, y los desarrolladores de programas necesitan redirigir las funciones fgets y fputs para usar funciones estándar como printf, scanf, gets, puts, etc., recuerde agregar #include " stdio.h " oh)

#include "stdio.h"
int fputc(int ch,FILE *f)
{
    
    
	USART_SendData(USART1,(uint8_t)ch);		//发送一个字符
	while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);	//直到发送完毕
	return (ch);	
}
int fgetc(FILE *f)
{
    
    
	while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_RXNE)==RESET);	//直到接收完毕
	return (int)USART_ReceiveData(USART1);
}

(5) Finalmente la función principal

int main(void)  
{
    
      
	USART1_Config();
  	while(1);
} 

¡Se realiza una configuración de puerto serie tan completa! ! !
A continuación, siga los mismos pasos para utilizar los otros dos puertos serie para realizar esta función.

2.USART2
(1) enviar, recibir configuración de pin y configuración de puerto serie

void USART2_Config(void)  
{
    
      
  	GPIO_InitTypeDef x;
	USART_InitTypeDef y;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);		//注意**APB1**，**USART2**
	
	x.GPIO_Pin=GPIO_Pin_2;
	x.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
	x.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&x);
	
	x.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3;
	x.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;
	GPIO_Init(GPIOA,&x);
	
	y.USART_BaudRate=9600;
	y.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;
	y.USART_StopBits=USART_StopBits_1;
	y.USART_Parity=USART_Parity_No;
	y.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;
	y.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;
	USART_Init(USART2,&y);
	
	USART_ITConfig(USART2,USART_IT_RXNE,ENABLE);
	USART_Cmd(USART2,ENABLE);
	
	NVIC_Configuration();    
} 

(2) Configurar prioridad de interrupción

void NVIC_Configuration()
{
    
    
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;	
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);	
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;		//注意：**USART2_IRQn**
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
}

(3) Función de procesamiento de interrupciones

void USART2_IRQHandler(void)  		//注意：**USART2_IRQHandler**
{
    
      
  	u8 res;  
	if(USART_GetITStatus(USART2,USART_IT_RXNE)!=RESET)  
	{
    
     
		res= USART_ReceiveData(USART2);   
		USART_SendData(USART2,res);	
  }  
}

(4) Redirigir la función de envío y recepción (recuerde agregar #include " stdio.h ")

#include "stdio.h"
int fputc(int ch,FILE *f)
{
    
    
	USART_SendData(USART2,(uint8_t)ch);
	while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TXE)==RESET);
	return (ch);
}
int fgetc(FILE *f)
{
    
    
	while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_RXNE)==RESET);
	return (int)USART_ReceiveData(USART2);
}

(5) Finalmente la función principal

int main(void)  
{
    
      
	USART2_Config();
  	while(1);
} 

2.USART3
(1) enviar, recibir configuración de pin y configuración de puerto serie

void USART3_Config(void)  
{
    
      
  GPIO_InitTypeDef x;
	USART_InitTypeDef y;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);		//注意：**GPIOB**
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3,ENABLE);		//注意：**APB1**，**USART3**
	
	x.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;
	x.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
	x.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB,&x);			//注意：**GPIOB**
	
	x.GPIO_Pin=GPIO_Pin_11;
	x.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;
	GPIO_Init(GPIOB,&x);			//注意：**GPIOB**
	
	y.USART_BaudRate=9600;
	y.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;
	y.USART_StopBits=USART_StopBits_1;
	y.USART_Parity=USART_Parity_No;
	y.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;
	y.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;
	USART_Init(USART3,&y);
	
	USART_ITConfig(USART3,USART_IT_RXNE,ENABLE);
	USART_Cmd(USART3,ENABLE);
	
	NVIC_Configuration();    
} 

(2) Configurar prioridad de interrupción

void NVIC_Configuration()
{
    
    
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;	
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);	
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn;		//注意：**USART3_IRQn**
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
}

(3) Función de procesamiento de interrupciones

void USART3_IRQHandler(void)  		//注意：**USART3_IRQHandler**
{
    
      
 	u8 res;  
	if(USART_GetITStatus(USART3,USART_IT_RXNE)!=RESET)  
	{
    
     
		res= USART_ReceiveData(USART3);   
		USART_SendData(USART3,res);	
  }  
}

(4) Redirigir la función de envío y recepción (recuerde agregar #include " stdio.h ")

#include "stdio.h"
int fputc(int ch,FILE *f)
{
    
    
	USART_SendData(USART3,(uint8_t)ch);
	while(USART_GetFlagStatus(USART3,USART_FLAG_TXE)==RESET);
	return (ch);
}
int fgetc(FILE *f)
{
    
    
	while(USART_GetFlagStatus(USART3,USART_FLAG_RXNE)==RESET);
	return (int)USART_ReceiveData(USART3);
}

(5) Finalmente la función principal

int main(void)  
{
    
      
	USART3_Config();
  	while(1);
} 

6. Finalmente, un ejemplo de control de una pequeña luz a través de un puerto serie

(1) Configure el puerto serie (seleccione uno de los tres grupos anteriores al azar, aquí tomamos el grupo 1-PA9, PA10 como ejemplo) (2) Inicialice
la luz pequeña (el pin de mi STM32 para controlar la luz LED es PC13 )

void LED_GPIO_Config(void)
{
    
    
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);    
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
}

(3) función de control de luz pequeña

void LED_G(uint8_t n)                    //LED_G(0): 灯亮            LED_G(1):灯灭
{
    
    
    if(n)
                GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);
    else
                GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);
}

(4) Modificar la función principal

#include "stm32f10x.h"

int main(void)  
{
    
      
    USART_Config();
    LED_GPIO_Config(); 
    while(1);
} 

(5) Modificar la función de interrupción en serie

void USART1_IRQHandler(void)    //如果串口发送‘0’则灯亮，（若其他数据）否则灯灭
{
    
      
    u8 res;  
    if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE)!=RESET)  
    {
    
     
        res= USART_ReceiveData(USART1);   
        USART_SendData(USART1,res);
        if(res=='0')
        {
    
    
            LED_G(0);
        }
        else
        {
    
    
            LED_G(1);
        }        
  }  
}

7. Intercambio completo de recursos del proyecto

Enlace: https://pan.baidu.com/s/1UvxMlFSzKVpQfpDA3zxnBA
Código de extracción: o8c7