串口通訊時,為什么需要同時打開串口時鍾和GPIO時鍾

1. 項目：野火stm32f10指南者開發板，使用USART實現數據的發送和接收。

2. 代碼

• 　　主函數main.c

#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_usart.h"

int main(void)
{		
	USART_Config();
	//發送一個字符
	Usart_SendByte(DEBUG_USARTx,'A');
	while(1)
	{

	}

}

　　

• bsp_usart.c

#include "bsp_usart.h"

static void NVIC_Config(void)
{
	NVIC_InitTypeDef	NVIC_InitStruct;
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);					/*配置NVIC為優先級組2*/
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel= DEBUG_USART_IRQ;				/*配置USART中斷源*/
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;							/*使能中斷通道*/
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;		/*配置搶占優先級：1*/
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;						/*配置子優先級：1*/
	
	NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);	/*初始化配置NVIC*/
}

void USART_Config(void)
{
	GPIO_InitTypeDef		GPIO_InitStruct;
	USART_InitTypeDef		USART_InitStruct;
	
	//GPIO外設時鍾使能
	DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd(DEBUG_USART_GPIO_CLK, ENABLE);
	//串口時鍾使能
	DEBUG_USART_APBxClkCmd(DEBUG_USART_CLK, ENABLE);

	//將USART Tx的GPIO配置為推挽復用模式
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT,&GPIO_InitStruct);
	
	//將USART Rx的GPIO配置為浮空輸入模式
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
	GPIO_Init(DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT,&GPIO_InitStruct);
	
	//配置串口的工作參數
	//配置波特率
	USART_InitStruct.USART_BaudRate = DEBUG_USART_BAUNDRATE;
	//配置針數據字長
	USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
	//配置停止位
	USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
	//配置校驗位
	USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;
	//配置硬件流控制
	USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
	//配置工作模式，收發一起
	USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
	//完成串口的初始化配置
	USART_Init(DEBUG_USARTx, &USART_InitStruct);
	
	//串口中斷優先級配置
	NVIC_Config();
	//使能串口接收中斷
	USART_ITConfig(DEBUG_USARTx, USART_IT_RXNE, ENABLE);
	//使能串口
	USART_Cmd(DEBUG_USARTx,ENABLE);
	
}

//發送字節函數
void Usart_SendByte(USART_TypeDef* pUSARTx, uint8_t data)
{
	USART_SendData(pUSARTx, data);
	while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);
	
}

 

 

• bsp_usart.h

#ifndef __bsp_usart_h
#define __bsp_usart_h

#include "stm32f10x.h"
//串口USART宏定義
#define DEBUG_USARTx								USART1
#define DEBUG_USART_CLK							RCC_APB2Periph_USART1
#define DEBUG_USART_APBxClkCmd			RCC_APB2PeriphClockCmd
#define DEBUG_USART_BAUNDRATE				115200

//USART GPIO宏定義
#define DEBUG_USART_GPIO_CLK				(RCC_APB2Periph_GPIOA)
#define DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd		RCC_APB2PeriphClockCmd
#define DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT			GPIOA
#define DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN				GPIO_Pin_9
#define DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT			GPIOA
#define DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN				GPIO_Pin_10

#define DEBUG_USART_IRQ								USART1_IRQn
#define DEBUG_USART_IRQHandler				USART1_IRQHandler


void USART_Config(void);
void Usart_SendByte(USART_TypeDef* pUSARTx, uint8_t data);

#endif /*bsp_usart_h*/

 

 

• stm32f10x_it.c函數添加中斷函數

  /* Includes ------------------------------------------------------------------*/
  #include "stm32f10x_it.h"
  #include "bsp_usart.h"
  
  /** @addtogroup STM32F10x_StdPeriph_Template
    * @{
    */
  
  /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
  /* Private define ------------------------------------------------------------*/
  /* Private macro -------------------------------------------------------------*/
  /* Private variables ---------------------------------------------------------*/
  /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
  /* Private functions ---------------------------------------------------------*/
  
  /******************************************************************************/
  /*            Cortex-M3 Processor Exceptions Handlers                         */
  /******************************************************************************/
  
  /**
    * @brief  This function handles NMI exception.
    * @param  None
    * @retval None
    */
  void NMI_Handler(void)
  {
  }
  
  /**
    * @brief  This function handles Hard Fault exception.
    * @param  None
    * @retval None
    */
  void HardFault_Handler(void)
  {
    /* Go to infinite loop when Hard Fault exception occurs */
    while (1)
    {
    }
  }
  
  /**
    * @brief  This function handles Memory Manage exception.
    * @param  None
    * @retval None
    */
  void MemManage_Handler(void)
  {
    /* Go to infinite loop when Memory Manage exception occurs */
    while (1)
    {
    }
  }
  
  /**
    * @brief  This function handles Bus Fault exception.
    * @param  None
    * @retval None
    */
  void BusFault_Handler(void)
  {
    /* Go to infinite loop when Bus Fault exception occurs */
    while (1)
    {
    }
  }
  
  /**
    * @brief  This function handles Usage Fault exception.
    * @param  None
    * @retval None
    */
  void UsageFault_Handler(void)
  {
    /* Go to infinite loop when Usage Fault exception occurs */
    while (1)
    {
    }
  }
  
  /**
    * @brief  This function handles SVCall exception.
    * @param  None
    * @retval None
    */
  void SVC_Handler(void)
  {
  }
  
  /**
    * @brief  This function handles Debug Monitor exception.
    * @param  None
    * @retval None
    */
  void DebugMon_Handler(void)
  {
  }
  
  /**
    * @brief  This function handles PendSVC exception.
    * @param  None
    * @retval None
    */
  void PendSV_Handler(void)
  {
  }
  
  /**
    * @brief  This function handles SysTick Handler.
    * @param  None
    * @retval None
    */
  void SysTick_Handler(void)
  {
  }
  
  void DEBUG_USART_IRQHandler(void)
  {
  	uint8_t ucTemp;
  	if (USART_GetITStatus(DEBUG_USARTx, USART_IT_RXNE) != RESET)
  	{
  		ucTemp = USART_ReceiveData(DEBUG_USARTx);
  		USART_SendData(DEBUG_USARTx,ucTemp);
  	}
  	
  }
  

　Keil5編程總覽：

　

 

3. 執行結果：

　　　　打開串口調試助手，配置好串口、波特率等參數。按下開發板上的復位鍵，接收區域顯示A 

             

 

 

4. 參考資料

• 　　原理圖
• 

   

   

   

   

• 　　編程要點
  • 使能RX和TX引腳GPIO時鍾和USART時鍾；
  • 初始化GPIO，並將GPIO復用到USART上；
  • 配置USART參數；
  • 配置中斷控制器並使能USART接收中斷；
  • 使能USART；
  • 在USART接收中斷服務函數實現數據接收和發送。
• 　　

5. 總結

• 串口時鍾使能與控制器使能的關系：為何USART時鍾使能了，還需要在配置USART控制器的時候再使能一次？(為什么需要同時打開串口時鍾和GPIO時鍾)
  • 轉自：STM32之串口通信 (bbsmax.com)

  • //打開GPIO時鍾
    DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd(DEBUG_USART_GPIO_CLK, ENABLE);
    //打開串口USART時鍾
    DEBUG_USART_APBxClkCmd(DEBUG_USART_CLK, ENABLE);

• (1)USART的時鍾使能
  • Note: 當外部時鍾沒有被激活時，外設寄存器值可能不可讀，並且返回值為0x0.
  • 

    

 

• (2)USART控制器使能
• 
• 寄存器內部控制關系圖

• 

  RCC_APB2ENR:　　控制APB2時鍾是否供應給USART控制器

  USART_CR1：　　 控制USART控制器的分頻器和輸出是否工作

• USART1要用到GPIOA的復用管腳輸入輸出功能，不使能的話只能內部串口外設工作，但是沒辦法與外界(即串口線)通信。也就是說只使
• 能USART1的話就只是讓USART1這個外設工作，GPIOA作為一個USART1與外界通信的橋梁沒有打通，所以不行。

6. 常見的幾種通訊協議的參數

轉自：

(71條消息) 通信方式梳理：GPIO，I2C，SPI，UART，USART，USB的區別_步印的博客-CSDN博客_gpio i2c spi uart