第14章 USART 2&3&4&5接发通信实验

第十四章 USART 2&3&4&5接发通信实验

1. 硬件设计

参考第十二章 USART1接发通信实验

2. 软件设计

2.1 USART2宏定义

具体细节可以参考USART1，如果我们要使用其他串口，稍微改一下配置就行了，下面我们以USART2为例

// USARTx 引脚宏定义
#define USARTx_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOA
#define USARTx_GPIO_APBxClkCmd RCC_APB2PeriphClockCmd
// TX-发送数据输出引脚
#define USARTx_TX_GPIO_PORT GPIOA
#define USARTx_TX_GPIO_PIN GPIO_Pin_2
// RX-接收数据输入引脚
#define USARTx_RX_GPIO_PORT GPIOA
#define USARTx_RX_GPIO_PIN GPIO_Pin_3

// USARTx 相关参数宏定义
#define USARTx  USART2
#define USARTx_CLK RCC_APB1Periph_USART2
#define USARTx_APBxCLKCmd RCC_APB1PeriphClockCmd
#define USARTx_BaudRate 115200

// NVIC配置
#define USARTx_IRQ  USART2_IRQn
#define USARTx_IRQHandler USART2_IRQHandler

2.2 对照一下串口1

// USARTx 引脚宏定义
#define USARTx_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOA
#define USARTx_GPIO_APBxClkCmd RCC_APB2PeriphClockCmd
// TX-发送数据输出引脚
#define USARTx_TX_GPIO_PORT GPIOA
#define USARTx_TX_GPIO_PIN GPIO_Pin_9
// RX-接收数据输入引脚
#define USARTx_RX_GPIO_PORT GPIOA
#define USARTx_RX_GPIO_PIN GPIO_Pin_10

// USARTx 相关参数宏定义
#define USARTx  USART1
#define USARTx_CLK RCC_APB2Periph_USART1
#define USARTx_APBxCLKCmd RCC_APB2PeriphClockCmd
#define USARTx_BaudRate 115200

// NVIC配置
#define USARTx_IRQ  USART1_IRQn
#define USARTx_IRQHandler USART1_IRQHandler

我们发现就是改了一下名字，RCC我们使用的是APB1这个要注意一下，再就是引脚问题了，总体差距不大

2.3 回顾初始化

#include "usart.h"

static void NVIC_Configuration(void)
{
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USARTx_IRQ;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

void USART_Config(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

	USARTx_GPIO_APBxClkCmd(USARTx_GPIO_CLK, ENABLE);
	USARTx_APBxCLKCmd(USARTx_CLK, ENABLE);
	// TX引脚配置
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = USARTx_TX_GPIO_PIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; // 推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(USARTx_TX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
  // RX引脚配置
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = USARTx_RX_GPIO_PIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; // 输入浮空
	GPIO_Init(USARTx_RX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
	// USART 配置
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = USARTx_BaudRate; // 波特率115200
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; // 字长8位数据
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; // 一个停止位
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; // 无校验位
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; // 无硬件流控
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; // 收发模式
	USART_Init(USARTx, &USART_InitStructure);
	// NVIC配置
	NVIC_Configuration();
	USART_ITConfig(USARTx, USART_IT_RXNE, ENABLE); // 使能串口接收中断
	USART_Cmd(USARTx, ENABLE); // 使能串口
}

// ---------编写接发数据函数----------

// 发送一个字节函数
// 函数参数：USARTx：串口号，ch：发送的字节
void USART_SendByte(USART_TypeDef *pUSARTx, uint8_t ch)
{
	USART_SendData(pUSARTx, ch);
	while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET); // 等待发送完成
}

// 发送一个8位数组函数
// 函数参数：USARTx：串口号，data：发送的8位数据
void USART_SendArray(USART_TypeDef *pUSARTx, uint8_t *pArray, uint16_t len)
{
	uint8_t i;
	for(i = 0; i < len; i++)
	{
		USART_SendByte(pUSARTx, pArray[i]); // 循环写入数组
	}
	while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TC) == RESET); // 等待发送完成
}

// 发送一个字符串函数
// 函数参数：USARTx：串口号，pStr：发送的字符串
void USART_SendString(USART_TypeDef *pUSARTx, uint8_t *pStr)
{
	unsigned int k = 0;
	do{
		USART_SendByte(pUSARTx, *(pStr+k)); // 循环写入字符串
		k++;
	}while(*(pStr+k)!= '\0'); // 直到遇到结束符‘\0’
	while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TC) == RESET);
}

// 发送一个16位数据函数
// 函数参数：USARTx：串口号，ch：发送的16位数据
void USART_SendHalfWord(USART_TypeDef *pUSARTx, uint16_t ch)
{
	uint8_t temp_h, temp_l; // 16位数据要分为高位和低位，两次发送
	temp_h = (ch & 0xff00) >> 8; // 取高位
	temp_l = ch & 0x00ff; // 取低位
	USART_SendByte(pUSARTx, temp_h); // 发送高位
	while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);
	USART_SendByte(pUSARTx, temp_l); // 发送低位
	while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);
}

// 重定向printf和scanf函数到串口
int USART_PutChar(int ch, FILE *f) // 函数参数：ch：要发送的字符，f：文件指针
{
	USART_SendByte(USARTx, (uint8_t)ch); // 发送字符
	while(USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);
	return ch; // 返回发送的字符
}

int USART_GetChar(FILE *f) // 函数参数：f：文件指针
{
	while(USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_RXNE) == RESET);
	return (int)USART_ReceiveData(USARTx); // 接收字符
}

2.4 主函数

#include "usart.h"
#include "stm32f10x.h"
#include "stdio.h"

int main(void)
{
  USART_Config();
	USART_SendString(USARTx, (uint8_t*)"USART2 Test\r\n");
  while(1)
  {

  }
}

其他串口也是一样，就是改一下头文件中的宏定义就行啦

3. 小结

理解了串口1的配置，这一章就轻而易举了，主要就是替换头文件配置，把其他串口配置也贴出来吧，自行体会其中差异：

// USARTx 引脚宏定义
#define USARTx_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOB
#define USARTx_GPIO_APBxClkCmd RCC_APB2PeriphClockCmd
// TX-发送数据输出引脚
#define USARTx_TX_GPIO_PORT GPIOB
#define USARTx_TX_GPIO_PIN GPIO_Pin_10
// RX-接收数据输入引脚
#define USARTx_RX_GPIO_PORT GPIOB
#define USARTx_RX_GPIO_PIN GPIO_Pin_11

// USARTx 相关参数宏定义
#define USARTx  USART3
#define USARTx_CLK RCC_APB1Periph_USART3
#define USARTx_APBxCLKCmd RCC_APB1PeriphClockCmd
#define USARTx_BaudRate 115200

// NVIC配置
#define USARTx_IRQ  USART3_IRQn
#define USARTx_IRQHandler USART3_IRQHandler

// USARTx 引脚宏定义
#define USARTx_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOC
#define USARTx_GPIO_APBxClkCmd RCC_APB2PeriphClockCmd
// TX-发送数据输出引脚
#define USARTx_TX_GPIO_PORT GPIOC
#define USARTx_TX_GPIO_PIN GPIO_Pin_10
// RX-接收数据输入引脚
#define USARTx_RX_GPIO_PORT GPIOC
#define USARTx_RX_GPIO_PIN GPIO_Pin_11

// USARTx 相关参数宏定义
#define USARTx  UART4
#define USARTx_CLK RCC_APB1Periph_UART4
#define USARTx_APBxCLKCmd RCC_APB1PeriphClockCmd
#define USARTx_BaudRate 115200

// NVIC配置
#define USARTx_IRQ  UART4_IRQn
#define USARTx_IRQHandler UART4_IRQHandler

// USARTx 引脚宏定义
#define USARTx_GPIO_CLK (RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_GPIOD)
#define USARTx_GPIO_APBxClkCmd RCC_APB2PeriphClockCmd
// TX-发送数据输出引脚
#define USARTx_TX_GPIO_PORT GPIOC
#define USARTx_TX_GPIO_PIN GPIO_Pin_12
// RX-接收数据输入引脚
#define USARTx_RX_GPIO_PORT GPIOD
#define USARTx_RX_GPIO_PIN GPIO_Pin_2

// USARTx 相关参数宏定义
#define USARTx  UART5
#define USARTx_CLK RCC_APB1Periph_UART5
#define USARTx_APBxCLKCmd RCC_APB1PeriphClockCmd
#define USARTx_BaudRate 115200

// NVIC配置
#define USARTx_IRQ  UART5_IRQn
#define USARTx_IRQHandler UART5_IRQHandler

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2024.8.27 第一次修订，后期不再维护

2025.1.12 修补部分内容