串口通讯时,为什么需要同时打开串口时钟和GPIO时钟

1. 项目：野火stm32f10指南者开发板，使用USART实现数据的发送和接收。

2. 代码

  • 　　主函数main.c
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#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_usart.h"
 
int main(void)
{      
    USART_Config();
    //发送一个字符
    Usart_SendByte(DEBUG_USARTx,'A');
    while(1)
    {
 
    }
 
}

　　

  • bsp_usart.c
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#include "bsp_usart.h"
 
static void NVIC_Config(void)
{
    NVIC_InitTypeDef    NVIC_InitStruct;
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);                 /*配置NVIC为优先级组2*/
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel= DEBUG_USART_IRQ;               /*配置USART中断源*/
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;                          /*使能中断通道*/
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;        /*配置抢占优先级：1*/
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;                       /*配置子优先级：1*/
     
    NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);    /*初始化配置NVIC*/
}
 
void USART_Config(void)
{
    GPIO_InitTypeDef        GPIO_InitStruct;
    USART_InitTypeDef       USART_InitStruct;
     
    //GPIO外设时钟使能
    DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd(DEBUG_USART_GPIO_CLK, ENABLE);
    //串口时钟使能
    DEBUG_USART_APBxClkCmd(DEBUG_USART_CLK, ENABLE);
 
    //将USART Tx的GPIO配置为推挽复用模式
    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);
     
    //将USART Rx的GPIO配置为浮空输入模式
    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);
     
    //配置串口的工作参数
    //配置波特率
    USART_InitStruct.USART_BaudRate = DEBUG_USART_BAUNDRATE;
    //配置针数据字长
    USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    //配置停止位
    USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    //配置校验位
    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，收发一起
    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);
     
    //串口中断优先级配置
    NVIC_Config();
    //使能串口接收中断
    USART_ITConfig(DEBUG_USARTx, USART_IT_RXNE, ENABLE);
    //使能串口
    USART_Cmd(DEBUG_USARTx,ENABLE);
     
}
 
//发送字节函数
void Usart_SendByte(USART_TypeDef* pUSARTx, uint8_t data)
{
    USART_SendData(pUSARTx, data);
    while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);
     
}

 

 

  • bsp_usart.h
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#ifndef __bsp_usart_h
#define __bsp_usart_h
 
#include "stm32f10x.h"
//串口USART宏定义
#define DEBUG_USARTx                                USART1
#define DEBUG_USART_CLK                         RCC_APB2Periph_USART1
#define DEBUG_USART_APBxClkCmd          RCC_APB2PeriphClockCmd
#define DEBUG_USART_BAUNDRATE               115200
 
//USART GPIO宏定义
#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函数添加中断函数
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    /* 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编程总览：

　

 

3. 执行结果：

　　　　打开串口调试助手，配置好串口、波特率等参数。按下开发板上的复位键，接收区域显示A 

             

 

 

4. 参考资料

  • 　　原理图

  •  

     

     

     

  • 　　编程要点
    • 使能RX和TX引脚GPIO时钟和USART时钟；
    • 初始化GPIO，并将GPIO复用到USART上；
    • 配置USART参数；
    • 配置中断控制器并使能USART接收中断；
    • 使能USART；
    • 在USART接收中断服务函数实现数据接收和发送。
  • 　　

5. 总结

  • 串口时钟使能与控制器使能的关系：为何USART时钟使能了，还需要在配置USART控制器的时候再使能一次？(为什么需要同时打开串口时钟和GPIO时钟)
    • 转自：STM32之串口通信 (bbsmax.com)

    • //打开GPIO时钟
      DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd(DEBUG_USART_GPIO_CLK, ENABLE);
      //打开串口USART时钟
      DEBUG_USART_APBxClkCmd(DEBUG_USART_CLK, ENABLE);

  • (1)USART的时钟使能
    • Note: 当外部时钟没有被激活时，外设寄存器值可能不可读，并且返回值为0x0.

 

  • (2)USART控制器使能
  • 寄存器内部控制关系图

    • RCC_APB2ENR:　　控制APB2时钟是否供应给USART控制器

      USART_CR1：　　 控制USART控制器的分频器和输出是否工作

    • USART1要用到GPIOA的复用管脚输入输出功能，不使能的话只能内部串口外设工作，但是没办法与外界(即串口线)通信。也就是说只使
    • 能USART1的话就只是让USART1这个外设工作，GPIOA作为一个USART1与外界通信的桥梁没有打通，所以不行。

6. 常见的几种通讯协议的参数

转自：

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

　

 

 

　

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