一、 USART簡介
USART即通用同步異步收發器,它能夠靈活地與外部設備進行全雙工 數據交換,滿足外部設備對工業標准 NRZ 異步串行數據格式的要求。 UART即通用異步收發器,它是在USART基礎上裁剪掉了同步通信功能,同 步和異步主要看其時鍾是否需要對外提供,這個前面也介紹了。我們開 發板上使用的STM32F103ZET6芯片含有3個USART,2個UART外設。它們都 具有串口通信功能,USART它支持同步單向通信和半雙工單線通信;還支 持 LIN(域互連網絡)、智能卡協議與 IrDA(紅外線數據協會) SIR ENDEC 規范,以及調制解調器操作 (CTS/RTS)。而且,它還支持多處理 器通信和DMA功能,使用 DMA 可實現高速數據通信。USART 通過小數波 特率發生器提供了多種波特率。 USART在STM32中應用最多的是printf輸出調試信息,當我們需要了解 程序內的一些變量數據信息時,可以通過printf輸出函數將這些信息打 印到串口助手上顯示,這樣一來就給我們調試程序帶來了極大的方便。
二、 USART結構框圖
參考《STM32F10x中文參考手冊》25章內容
三、串口通信配置步驟
(1)使能串口時鍾及GPIO端口時鍾
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); //使能GPIOA時鍾 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能USART1時鍾
(2)GPIO端口模式設置,設置串口對應的引腳為復用功能
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;
(3)初始化串口參數,包含波特率、字長、奇偶校驗等參數
USART_Init(USART_TypeDef* USARTx, USART_InitTypeDef* USART_InitStruct);
(4)使能串口
USART_Cmd(USART_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState);
舉例:USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口1
(5)設置串口中斷類型並使能(使能在4中)
USART_ITConfig(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT, FunctionalState NewState);
舉例:USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//開啟接收中斷
USART_ITConfig(USART1,USART_IT_TC, ENABLE);
對應的串口中斷類型可在stm32f10x_usart.h中查找到
(6)設置串口中斷優先級,使能串口中斷通道
NVIC初始化庫函數是NVIC_Init()
(7)編寫串口中斷服務函數
USART1_IRQHandler
ITStatus USART_GetITStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT);
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //是否得到中斷標志位
{
...//執行USART1接收中斷內控制
}
USART_ClearFlag(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_FLAG); // 清除中斷標志位
第二個參數為狀態標志選項,可選參數可在stm32f10x_usart.h中查找到
usart.h文件
1 #ifndef __usart_H 2 #define __usart_H
3
4 #include "system.h"
5
6
7 void USART1_Init(u32 bound); 8
9
10 #endif
usart.c文件
1 #include "usart.h"
2
3 /******************************************************************************* 4 * 函 數 名 : USART1_Init 5 * 函數功能 : USART1初始化函數 6 * 輸 入 : bound:波特率 7 * 輸 出 : 無 8 *******************************************************************************/
9 void USART1_Init(u32 bound) 10 { 11 //GPIO端口設置
12 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 13 USART_InitTypeDef USART_InitStructure; 14 NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; 15
16 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); 17 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE); 18
19
20 /* 配置GPIO的模式和IO口 */
21 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;//TX //串口輸出PA9
22 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; 23 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP; //復用推挽輸出
24 GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); /* 初始化串口輸入IO */
25 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;//RX //串口輸入PA10
26 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING; //模擬輸入
27 GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); /* 初始化GPIO */
28
29
30 //USART1 初始化設置
31 USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率設置
32 USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字長為8位數據格式
33 USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一個停止位
34 USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//無奇偶校驗位
35 USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//無硬件數據流控制
36 USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收發模式
37 USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
38
39 USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口1
40
41 USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC); 42
43 USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//開啟相關中斷 44
45 //Usart1 NVIC 配置
46 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//串口1中斷通道
47 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;//搶占優先級3
48 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3; //子優先級3
49 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
50 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根據指定的參數初始化VIC寄存器、
51 } 52
53 /******************************************************************************* 54 * 函 數 名 : USART1_IRQHandler 55 * 函數功能 : USART1中斷函數 56 * 輸 入 : 無 57 * 輸 出 : 無 58 *******************************************************************************/
59 void USART1_IRQHandler(void) //串口1中斷服務程序
60 { 61 u8 r; 62 if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中斷
63 { 64 r =USART_ReceiveData(USART1);//(USART1->DR); //讀取接收到的數據
65 USART_SendData(USART1,r); 66 while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) != SET); 67 } 68 USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC); 69 }
main文件
1 #include "system.h"
2 #include "SysTick.h"
3 #include "led.h"
4 #include "usart.h"
5
6 int main() 7 { 8 u8 i=0; 9 SysTick_Init(72); 10 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //中斷優先級分組 分2組
11 LED_Init(); 12 USART1_Init(9600); 13
14 while(1) 15 { 16 i++; 17 if(i%20==0) 18 { 19 led1=!led1; 20 } 21 delay_ms(10); 22 } 23 }