[stm32] USART USART1收發功能工程


 

>_<!功能:PC端發送一個特定的字符:0x0d 0x0a,單片機則返回一句話,如圖:

 

>_<!知識:

1、復用功能I/O和調試配置(AFIO) 

為了優化外設數目,可以把一些復用功能重新映射到其他引腳上。設置復用重映射和調試I/O配置寄存器(AFIO_MAPR)(參見0節)實現引腳的重新映射。這時,復用功能不再映射到它們的原始分配上。

2、嵌套向量中斷控制器(NVIC)

  • l 43 個可屏蔽中斷通道(不包含16 個Cortex-M3 的中斷線); 
  • l 16 個可編程的優先等級; 
  • l 低延遲的異常和中斷處理; 
  • l 電源管理控制; 
  • l 系統控制寄存器的實現; 
  • l 嵌套向量中斷控制器(NVIC)和處理器核的接口緊密相連,可以實現低延遲的中斷處理和有效處理地處理晚到的中斷。 

 PS:

  a、SysTick:系統嘀嗒校准值固定到9000,當系統嘀嗒時鍾設定為9兆赫,產生1ms時基。

   b、中斷和異常向量 :【中斷向量表】

3、USART通用同步異步收發器(USART)

  •  它支持同步單向通信和半雙工單線通信
  •  任何USART雙向通信至少需要兩個腳:接收數據輸入(RX)和發送數據輸出(TX)。 

   a、RX:接收數據串行輸。通過過采樣技術來區別數據和噪音,從而恢復數據。 

   b、TX:發送數據輸出。當發送器被禁止時,輸出引腳恢復到它的I/O 端口配置。當發送器被激活,並且沒東西發送時,TX 引腳處於高電平。

>_<!程序:

a、USART設置,這個要看固件庫!首先用結構體把參數配置好,然后調用初始化函數;接着使能接收中斷和發送緩沖中斷;最后使能USART1

 1 void USART_Config(USART_TypeDef* USARTx){
 2   USART_InitStructure.USART_BaudRate = 19200;                        //速率19200bps
 3   USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;        //數據位8位
 4   USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;            //停止位1位
 5   USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;                //無校驗位
 6   USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;  //無硬件流控
 7   USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;    //收發模式
 8   /* Configure USART1 */
 9   USART_Init(USARTx, &USART_InitStructure);                //配置串口參數函數
10   /* Enable USART1 Receive and Transmit interrupts */
11   USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);                //使能接收中斷
12   USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, ENABLE);                //使能發送緩沖空中斷   
13   /* Enable the USART1 */
14   USART_Cmd(USART1, ENABLE);    
15 }

b、配置系統時鍾72MHz+外設時鍾使能。注意這里有復用,所以要使能復用時鍾。

1 void RCC_Configuration(void){
2    SystemInit(); 
3    RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_USART1 |RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB |RCC_APB2Periph_AFIO  , ENABLE);  
4 }

c、 LED的GPIO口配置和復用的A9,A10用於數據收發

 1 void GPIO_Configuration(void){
 2   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;                     //LED1控制--PB5
 3   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;             //推挽輸出
 4   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
 5   GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);                     
 6 
 7   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;                      //USART1 TX
 8   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;             //復用推挽輸出
 9   GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                     //A端口 
10 
11   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;                  //USART1 RX
12   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;   //復用開漏輸入
13   GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                      //A端口 
14 }

d、中斷向量初始化,看固件庫!

 1 void NVIC_Configuration(void){
 2   /*  結構聲明*/
 3   NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
 4 
 5   /* Configure the NVIC Preemption Priority Bits */  
 6   /* Configure one bit for preemption priority */
 7   /* 優先級組 說明了搶占優先級所用的位數,和子優先級所用的位數   在這里是1, 7 */    
 8   NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);      
 9   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;                     //設置串口1中斷
10   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;             //搶占優先級 0
11   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;                //子優先級為0
12   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                    //使能
13   NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
14 }

e、Main函數:rec_f為有效幀標志位

 1 int main(void){
 2   uint8_t a=0;//LED高低電壓控制
 3   RCC_Configuration();                                              //系統時鍾設置    
 4   NVIC_Configuration();                                              //中斷源配置
 5   GPIO_Configuration();                    //端口初始化
 6   USART_Config(USART1);                    //串口1初始化
 7   
 8   while (1){
 9     if(rec_f==1){            //判斷是否收到一幀有效數據
10         rec_f=0;
11         for(i=0;i<sizeof(TxBuffer1);i++)//發送字符串
12         {
13             USART_SendChar(USART1,TxBuffer1[i]);
14             Delay(0x0000ff00);
15         }
16         if(a==0){GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);a=1;}          //LED1  明暗閃爍                
17         else{GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);a=0;}
18     }
19   }
20 }

這里發送函數封裝為:

1 void USART_SendChar(USART_TypeDef* USARTx,uint8_t data){
2     USART_SendData(USARTx,data);
3     while(USART_GetFlagStatus(USARTx,USART_FLAG_TC)==RESET);
4 }

接收函數在中斷函數中,當上位機發送數據給單片機時,單片機將進入該中斷服務程序,進行數據接收,這里上位機發送的數據必須以0x0d和0x0a結尾,如果不是以這兩個結尾說明不是有效幀,則不處理:

 1 void USART1_IRQHandler(void)      //串口1 中斷服務程序
 2 {
 3   unsigned int i;
 4   if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)       //判斷讀寄存器是否非空
 5   {    
 6     RxBuffer1[RxCounter1++] = USART_ReceiveData(USART1);   //將讀寄存器的數據緩存到接收緩沖區里
 7     if(RxBuffer1[RxCounter1-2]==0x0d&&RxBuffer1[RxCounter1-1]==0x0a)//判斷結束標志是否是0x0d 0x0a
 8     {
 9       for(i=0; i< RxCounter1; i++) TxBuffer1[i]    = RxBuffer1[i]; //將接收緩沖器的數據轉到發送緩沖區,准備轉發
10       rec_f=1;                                        //接收成功標志
11       TxBuffer1[RxCounter1]=0;                                  //發送緩沖區結束符    
12       TxCounter1=RxCounter1;
13       RxCounter1=0;
14     }
15   }
16   if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TXE) != RESET)  //這段是為了避免STM32 USART 第一個字節發不出去的BUG 
17   { 
18      USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, DISABLE);    //禁止發緩沖器空中斷, 
19   }     
20 }

 

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