STM32串口通信USART学习笔记

1. 实验环境：

开发板：野火指南者（STM32F103VE）

STM32库版本：STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0

IDE:KEIL5（代码编写很不方便，只在编译的时候用到）

代码编写工具：Source Insight 4.0（跟读代码、编写代码的最佳工具）

使用到的串口：USART1

硬件原理图:

效果：

2. 新建NVIC.h、NVIC.c、User_USART.h、User_USART.c、main.c 5个文件，并从

STM32官方库的例子中将stm32f10x_it.c、stm32f10x_it.h、stm32f10x_conf.h拷贝到自己的工程目录下。

3. 在NVIC.h中添加如下代码

11 #ifndef __NVIC_H
22 #define __NVIC_H
33 
44 void User_NVIC_Config(void);
55 
66 
77 
88 #endif

View Code

4. 在NVIC.c中添加如下代码

1 1 #include "NVIC.h"
2 2 #include "stm32f10x.h"
3 3 
4 4 void User_NVIC_Config(void)
5 5 {
6 6     NVIC_InitTypeDef NVIC_Config;
7 7     
8 8     //设置中断控制器优先级组类别
9 9     NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
1010 
1111     //初始化NVIC_InitTypeDef结构体
1212     NVIC_Config.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
1313     NVIC_Config.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
1414     NVIC_Config.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
1515     NVIC_Config.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
1616 
1717     //初始化NVIC中断控制器
1818     NVIC_Init(&NVIC_Config);
1919     
2020 }

View Code

5. 在User_USART.h中添加如下代码

1 1 #ifndef __USER_USART_H
2 2 #define __USER_USART_H
3 3 #include "stm32f10x.h"
4 4 
5 5 void User_USART_GPIO_Config(void); //USART使用到的GPIO口设置
6 6 void User_USART_Config(void);    //USART相关寄存器设置
7 7 void User_USART_Send_Byte(USART_TypeDef* pUSARTX, uint8_t Data);     //向串口发送一个字节数据
8 8 void User_UART_Send_String(USART_TypeDef* pUSARTX, char* str);        //向串口发送一个字符串数据，即可以发送包含多个字节的数据
9 9 
1010 
1111 #endif

View Code

6. 在User_USART.c中添加如下代码

1 1 #include "User_USART.h"
2 2 #include "stm32f10x.h"
3 3 
4 4 
5 5 //USART使用到的GPIO口设置
6 6 void User_USART_GPIO_Config(void)
7 7 {
8 8     GPIO_InitTypeDef USART_GPIO_TX,USART_GPIO_RX;
9 9 
1010     //先使能USART对应的GPIO口使用，USART使用的都是GPIOA组
1111     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
1212 
1313     //初始化GPIO_InitTypeDef结构体--USART TX PIN
1414     USART_GPIO_TX.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
1515     USART_GPIO_TX.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
1616     USART_GPIO_TX.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
1717     
1818     //设置USART TX PIN对应的控制寄存器
1919     GPIO_Init(GPIOA, &USART_GPIO_TX);
2020 
2121     
2222     //初始化GPIO_InitTypeDef结构体--USART RX PIN  此为输入，所以不用初始化速率GPIO_Speed成员
2323     USART_GPIO_RX.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
2424     USART_GPIO_RX.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
2525     
2626     //设置USART RX PIN对应的控制寄存器
2727     GPIO_Init(GPIOA, &USART_GPIO_RX);
2828     
2929 
3030 }
3131 
3232 
3333 //USART相关寄存器设置
3434 void User_USART_Config(void)
3535 {
3636 
3737     USART_InitTypeDef USART_Config;
3838 
3939     //使能USART1时钟
4040     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
4141 
4242     //初始化USART_InitTypeDef结构体
4343     USART_Config.USART_BaudRate = 115200;
4444     USART_Config.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
4545     USART_Config.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
4646     USART_Config.USART_Parity = USART_Parity_No;
4747     USART_Config.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
4848     USART_Config.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
4949 
5050     //设置USART1对应的寄存器
5151     USART_Init(USART1, &USART_Config);
5252 
5353     //使能USART1 数据接收RXEN中断寄存器，即接收数据寄存器有数据可读时，RXEN寄存器产生中断
5454     USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
5555 
5656     //使能串口USART1，使其进行工作
5757     USART_Cmd(USART1, ENABLE);
5858     
5959     
6060 }
6161 
6262 
6363 
6464 //向串口发送一个字节数据
6565 void User_USART_Send_Byte(USART_TypeDef* pUSARTX, uint8_t Data)
6666 {
6767 
6868     //向数据寄存器写入8bit数据
6969     pUSARTX->DR = (Data & (uint16_t)0x01FF);    
7070 
7171     //USART_GetFlagStatus检查数据是否发送完成
7272     while(USART_GetFlagStatus(pUSARTX, USART_FLAG_TXE) == RESET);
7373     
7474 }
7575 
7676 
7777 //向串口发送一个字符串数据，即可以发送包含多个字节的数据，char类型为8bit，其字符串中的每个字符都可用一个int数表示，即ASCII标准
7878 void User_UART_Send_String(USART_TypeDef* pUSARTX, char* str)
7979 {
8080     int i;
8181 
8282     for(i = 0; i < sizeof(str); i++)
8383     {
8484         User_USART_Send_Byte(pUSARTX, *(str + i));
8585 
8686         //USART_GetFlagStatus检查多个数据是否发送完成
8787         while(USART_GetFlagStatus(pUSARTX, USART_FLAG_TC) == RESET);
8888 
8989 
9090     }
9191 
9292 }

View Code

7. 在stm32f10x_it.h中添加如下代码

1 void USART1_IRQHandler(void); //中断服务函数

View Code

8. 在stm32f10x_it.c中添加如下代码

1 1 //中断服务函数，前面在User_USART.c  void User_USART_Config(void)函数中
2 2 //USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);使能了数据接收中断，所以
3 3 //将处理接收数据时的中断服务
4 4 void USART1_IRQHandler(void)
5 5 {
6 6 
7 7     uint8_t temp;
8 8 
9 9     if(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)
1010     {
1111         temp = USART_ReceiveData(USART1);
1212         USART_SendData(USART1, temp);
1313 
1414 
1515     }
1616 
1717 
1818 }

View Code

9.  在main.c中添加如下代码

1 1 #include "NVIC.h"
2 2 #include "User_USART.h"
3 3 #include "stm32f10x.h"
4 4 
5 5 int main(void)
6 6 {
7 7 
8 8     User_USART_GPIO_Config();
9 9     User_NVIC_Config();
1010     User_USART_Config();
1111 
1212     User_UART_Send_String(USART1, "test!\n");
1313 
1414     while(1)
1515     {
1616 
1717     }
1818 
1919 }

View Code

总结：

1、设置USART硬件中实际使用到的GPIO口，这里为GPIOA的PIN8、PIN10，具体设置如下

　　1.1、使能GPIO时钟，使用RCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState)库函数

　　1.2、初始化GPIO_InitTypeDef结构体成员，若为输入则不需要初始化GPIO_Speed成员

　　1.3、将GPIO_InitTypeDef结构体的值写入到对应GPIO寄存器中，使用GPIO_Init(GPIO_TypeDef * GPIOx, GPIO_InitTypeDef * GPIO_InitStruct)库函数

2、设置USART对应的寄存器

　　2.1、使能USART时钟，使用RCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState)库函数，若不是USART1则需要使用RCC_APB1PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB1Periph, FunctionalState NewState)库函数，因为USART1挂载在APB2总线上，USART2~USART5挂载在APB1总线上。

　　2.2、初始化USART_InitTypeDef结构体成员。一般为8N1，即数据长度为8bit、无校验位、1个停止位

　　2.3、将USART_InitTypeDef结构体的值写入到对应的USART寄存器中，使用USART_Init(USART_TypeDef * USARTx, USART_InitTypeDef * USART_InitStruct)库函数

　　2.4、打开对应的中断寄存器来响应中断，即中断到来时可进入对应的中断服务程序，若不需要中断，则不用设置，跳过此不走。本实验使用了数据接收中断，使用USART_ITConfig(USART_TypeDef * USARTx, uint16_t USART_IT, FunctionalState NewState)库函数设置

　　2.5、使能串口USART1，使其进行工作，使用USART_Cmd(USART_TypeDef * USARTx, FunctionalState NewState)库函数

3、因为使用了中断，所以设置NVIC中断控制寄存器

　　3.1、设置中断优先级组，使用NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup)库函数

　　3.2、初始化NVIC_InitTypeDef结构体成员

　　3.3、将NVIC_InitTypeDef结构体的值写入NVIC对应的寄存器中，使用NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef * NVIC_InitStruct)库函数

4、编写中断服务程序

实验代码：

链接：https://pan.baidu.com/s/1Ghg1FzTQ8l0cvyGuQnIaZA
提取码：8rwq