整理自：正點原子PPT
串口簡介
詳情見STM32F4開發指南
串口通信基本原理
常用串口相關寄存器
1、USART_SR狀態寄存器
2、USART_DR數據寄存器
3、USART_BRR波特率寄存器
串口操作相關函數
void USART_Init(); //串口初始化：波特率，數據字長，奇偶校驗，硬件流控以及收發使能
void USART_Cmd();//使能串口
void USART_ITConfig();//使能相關中斷(比如接收中斷，下面的例子中的⭐)
void USART_SendData();//發送數據到串口，DR
uint16_t USART_ReceiveData();//接受數據，從DR讀取接受到的數據
FlagStatus USART_GetFlagStatus();//獲取狀態標志位
void USART_ClearFlag();//清除狀態標志位
ITStatus USART_GetITStatus();//獲取中斷狀態標志位
void USART_ClearITPendingBit();//清除中斷狀態標志位
硬件連接
PA9,PA10（串口1）連接到了USB串口電路。（正點原子探索者）
串口配置一般步驟
1、時鍾使能
一般包括GPIO時鍾使能，和串口時鍾使能。
RCC_APBxPeriphClockCmd();
RCC_AHB1PeriphClockCmd();
2、引腳復用映射
GPIO_PinAFConfig();
eg:
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1);//串口通信一般需要用兩個GPIO管腳
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1);
3、GPIO參數初始化GPIO_Init()
模式設置成GPIO_Mode_AF（管腳復用模式）
4、串口參數初始化USART_Init()
其中也要配置相關結構體，詳情見下面代碼中的說明。
5、中斷相關設置（如果需要開啟中斷再執行這個步驟，否則不用）
USART_ITConfig();//配置中斷觸發方式（比如說下面代碼中的接收觸發USART_IT_RXNE）
NVIC_Init();//相關介紹見前面的blog
//記得NVIC要設置分組啊！！！
同樣也要編寫響應的中斷服務函數
6、使能串口
USART_Cmd();
eg:
USART_Cmd(USART1 ,ENABLE);//使能串口1
7、串口數據收發
void USART_SendData();//發送數據到串口，DR
uint16_t USART_ReceiveData();//接受數據，從DR讀取接受到的數據
eg:
if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE)){
res=USART_ReceiveData(USART1);
USART_SendData(USART1,res);
}
8、串口狀態獲取
FlagStatus USART_GetFlagStatus();
void USART_ClearITPendingBit();
eg:
見上一個例子。
例程參考
#include "stm32f4xx.h"
#include "usart.h"
#include "delay.h"
//ALIENTEK 探索者STM32F407開發板 實驗0
//STM32F4工程模板-庫函數版本
//技術支持：www.openedv.com
//淘寶店鋪：http://eboard.taobao.com
//廣州市星翼電子科技有限公司
//作者：正點原子 @ALIENTEK
void My_USART1_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能USART1時鍾
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1);//引腳復用
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
USART_InitStructure.USART_BaudRate=115200;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;
USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;
USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;
USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;
USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;
USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);
USART_Cmd(USART1 ,ENABLE);
USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
void USART1_IRQHandler(void)
{
u8 res;
if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE)){
res=USART_ReceiveData(USART1);
USART_SendData(USART1,res);
}
}
int main(void)
{
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
My_USART1_Init();
while(1);
}
/*
手冊中講解到步驟15的時候的main.c源碼如下：
#include "stm32f4xx.h"
//ALIENTEK 探索者STM32F407開發板 實驗0
//STM32F4工程模板-庫函數版本
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//作者：正點原子 @ALIENTEK
void Delay(__IO uint32_t nCount);
void Delay(__IO uint32_t nCount)
{
while(nCount--){}
}
int main(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure);
while(1){
GPIO_SetBits(GPIOF,GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10);
Delay(0x7FFFFF);
GPIO_ResetBits(GPIOF,GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10);
Delay(0x7FFFFF);
}
}
*/
升級版
main.c
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "beep.h"
#include "key.h"
//ALIENTEK 探索者STM32F407開發板 實驗4
//串口通信實驗 -庫函數版本
//技術支持：www.openedv.com
//淘寶店鋪：http://eboard.taobao.com
//廣州市星翼電子科技有限公司
//作者：正點原子 @ALIENTEK
int main(void)
{
u8 t;
u8 len;
u16 times=0;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//設置系統中斷優先級分組2
delay_init(168); //延時初始化
uart_init(115200); //串口初始化波特率為115200
LED_Init(); //初始化與LED連接的硬件接口
while(1)
{
if(USART_RX_STA&0x8000)
{
len=USART_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的數據長度
printf("\r\n您發送的消息為:\r\n");
for(t=0;t<len;t++)
{
USART_SendData(USART1, USART_RX_BUF[t]); //向串口1發送數據
while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);//等待發送結束
}
printf("\r\n\r\n");//插入換行
USART_RX_STA=0;
}else
{
times++;
if(times%5000==0)
{
printf("\r\nALIENTEK 探索者STM32F407開發板 串口實驗\r\n");
printf("正點原子@ALIENTEK\r\n\r\n\r\n");
}
if(times%200==0)printf("請輸入數據,以回車鍵結束\r\n");
if(times%30==0)LED0=!LED0;//閃爍LED,提示系統正在運行.
delay_ms(10);
}
}
}
ustar.c
#include "sys.h"
#include "usart.h"
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//如果使用ucos,則包括下面的頭文件即可.
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
#include "includes.h" //ucos 使用
#endif
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//本程序只供學習使用，未經作者許可，不得用於其它任何用途
//ALIENTEK STM32F4探索者開發板
//串口1初始化
//正點原子@ALIENTEK
//技術論壇:www.openedv.com
//修改日期:2014/6/10
//版本：V1.5
//版權所有，盜版必究。
//Copyright(C) 廣州市星翼電子科技有限公司 2009-2019
//All rights reserved
//********************************************************************************
//V1.3修改說明
//支持適應不同頻率下的串口波特率設置.
//加入了對printf的支持
//增加了串口接收命令功能.
//修正了printf第一個字符丟失的bug
//V1.4修改說明
//1,修改串口初始化IO的bug
//2,修改了USART_RX_STA,使得串口最大接收字節數為2的14次方
//3,增加了USART_REC_LEN,用於定義串口最大允許接收的字節數(不大於2的14次方)
//4,修改了EN_USART1_RX的使能方式
//V1.5修改說明
//1,增加了對UCOSII的支持
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//////////////////////////////////////////////////////////////////
//加入以下代碼,支持printf函數,而不需要選擇use MicroLIB
#if 1
#pragma import(__use_no_semihosting)
//標准庫需要的支持函數
struct __FILE
{
int handle;
};
FILE __stdout;
//定義_sys_exit()以避免使用半主機模式
void _sys_exit(int x)
{
x = x;
}
//重定義fputc函數
int fputc(int ch, FILE *f)
{
while((USART1->SR&0X40)==0);//循環發送,直到發送完畢
USART1->DR = (u8) ch;
return ch;
}
#endif
#if EN_USART1_RX //如果使能了接收
//串口1中斷服務程序
//注意,讀取USARTx->SR能避免莫名其妙的錯誤
u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN]; //接收緩沖,最大USART_REC_LEN個字節.
//接收狀態
//bit15， 接收完成標志
//bit14， 接收到0x0d
//bit13~0， 接收到的有效字節數目
u16 USART_RX_STA=0; //接收狀態標記
//初始化IO 串口1
//bound:波特率
void uart_init(u32 bound){
//GPIO端口設置
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE); //使能GPIOA時鍾
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能USART1時鍾
//串口1對應引腳復用映射
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1); //GPIOA9復用為USART1
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1); //GPIOA10復用為USART1
//USART1端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10; //GPIOA9與GPIOA10
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//復用功能
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度50MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽復用輸出
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化PA9，PA10
//USART1 初始化設置
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率設置
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字長為8位數據格式
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一個停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//無奇偶校驗位
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//無硬件數據流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收發模式
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口1
//USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);
#if EN_USART1_RX //如果定義了接收中斷
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//開啟相關中斷
//Usart1 NVIC 配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//串口1中斷通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;//搶占優先級3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3; //子優先級3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根據指定的參數初始化VIC寄存器、
#endif
}
void USART1_IRQHandler(void) //串口1中斷服務程序
{
u8 Res;
#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS為真，則需要支持OS.
OSIntEnter();
#endif
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中斷(接收到的數據必須是0x0d 0x0a結尾!!!)
{
Res =USART_ReceiveData(USART1);//(USART1->DR); //讀取接收到的數據
if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成(這是定義的一個變量不是什么寄存器！)
{
if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d
{
if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收錯誤,重新開始
else USART_RX_STA|=0x8000; //接收完成了
}
else //還沒收到0X0D
{
if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;
else
{
USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
USART_RX_STA++;
if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收數據錯誤,重新開始接收
}
}
}
}
#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS為真，則需要支持OS.
OSIntExit();
#endif
}
#endif