串口

一、串口概述

1.     定义

串口通信是一种设备间非常常用的串行，以比特位的形式发送或接收数据，电子工程师经常使用这种方式来调试数据。

 

2.      开发板硬件用于串口跟PC相连的时候有以下注意事项：

 

A.        使用到usb转串口，所以得安装驱动

B.         跳线帽要进行短接

 

协议

　　                   　　

二、程序设计

 

1.         设置引脚功能复用

        RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);                                //使能GPIOA时钟
     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);                               //使能USART1时钟
 
     //串口1对应引脚复用映射
     GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1);                             //GPIOA9复用为USART1
     GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1);                            //GPIOA10复用为USART1
     
     //USART1端口配置
     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10;                             //GPIOA9与GPIOA10
     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;                                        //复用功能
     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;                                   //速度50MHz
     GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;                                           //推挽复用输出
     GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;                                        //上拉
     GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);                                                    //初始化PA9，PA10
 

 

2.         串口参数配置

     //USART1 初始化设置
     USART_InitStructure.USART_BaudRate = baud;                                               //波特率设置
     USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;                         //字长为8位数据格式
     USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;                              //一个停止位
     USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;                                 //无奇偶校验位
     USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //无硬件数据流控制
     USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;                     //收发模式
     USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);                                                //初始化串口1
     USART_Cmd(USART1, ENABLE);                                                               //使能串口1 

 

3.         串口中断配置

     USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);                                      //开启相关中断
 
     //Usart1 NVIC 配置
     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;                                   //串口1中断通道
     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;                             //抢占优先级3
     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3;                              //子优先级3
     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                                //IRQ通道使能
     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                                                //根据指定的参数初始化VIC寄存器

4.         发送函数的编写

 

void usart1_send_bytes(uint8_t *pbuf,uint32_t len)
{
     while(len--)
     {
         USART_SendData(USART1,*pbuf++);
         while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);
     }
}
 
void usart1_send_str(char *pbuf)
{
     while(pbuf && *pbuf)
     {
         USART_SendData(USART1,*pbuf++);
         while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);
     }
}

 

#include "stm32f4xx.h"
#include "stm32f4xx_gpio.h"
#include "stm32f4xx_rcc.h"
#include "stm32f4xx_usart.h"

static GPIO_InitTypeDef      GPIO_InitStructure;
static USART_InitTypeDef     USART_InitStructure;
static NVIC_InitTypeDef     NVIC_InitStructure;           

void delay_us(uint32_t nus)
{        
    uint32_t temp;             
    SysTick->LOAD =SystemCoreClock/8/1000000*nus;     //时间加载               
    SysTick->VAL  =0x00;                            //清空计数器
    SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ;         //使能滴答定时器开始倒数      
    do
    {
        temp=SysTick->CTRL;
    }while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));            //等待时间到达   
    SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;         //关闭计数器
    SysTick->VAL =0X00;                               //清空计数器 
}

void delay_ms(uint16_t nms)
{                     
    uint32_t temp;           
    SysTick->LOAD=SystemCoreClock/8/1000*nms;        //时间加载(SysTick->LOAD为24bit)
    SysTick->VAL =0x00;                               //清空计数器
    SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ;        //能滴答定时器开始倒数 
    do
    {
        temp=SysTick->CTRL;
    }while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));            //等待时间到达   
    SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;        //关闭计数器
    SysTick->VAL =0X00;                               //清空计数器              
} 

void LED_Init(void)
{         
  
    //使能GPIOE，GPIOF时钟
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOE | RCC_AHB1Periph_GPIOF, ENABLE);            

    //GPIOF9,F10初始化设置 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10;        //LED0和LED1对应IO口
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_OUT;                    //普通输出模式，
    GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;                    //推挽输出，驱动LED需要电流驱动
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;                //100MHz
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd  = GPIO_PuPd_UP;                    //上拉
    GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure);                            //初始化GPIOF，把配置的数据写入寄存器                        


    //GPIOE13,PE14初始化设置 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14;        //LED2和LED3对应IO口
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_OUT;                    //普通输出模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;                    //推挽输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;                //100MHz
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd  = GPIO_PuPd_UP;                    //上拉
    GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);                            //初始化GPIOE，把配置的数据写入寄存器

    GPIO_SetBits(GPIOF,GPIO_Pin_9  | GPIO_Pin_10);                    //GPIOF9,PF10设置高，灯灭
    GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14);        
}


void USART1_Init(uint32_t baud)
{
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);                             //使能GPIOA时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);                            //使能USART1时钟
 
    //串口1对应引脚复用映射
    GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1);                         //GPIOA9复用为USART1
    GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1);                         //GPIOA10复用为USART1
    
    //USART1端口配置
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10;                         //GPIOA9与GPIOA10
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;                                    //复用功能
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;                                //速度50MHz
    GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;                                     //推挽复用输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;                                     //上拉
    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);                                             //初始化PA9，PA10

    //USART1 初始化设置
    USART_InitStructure.USART_BaudRate = baud;                                        //波特率设置
    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;                        //字长为8位数据格式
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;                            //一个停止位
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;                                //无奇偶校验位
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;    //无硬件数据流控制
    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;                    //收发模式
    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);                                         //初始化串口1
    
    USART_Cmd(USART1, ENABLE);                                                      //使能串口1 
    
    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);                                    //开启相关中断

    //Usart1 NVIC 配置
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;                                //串口1中断通道
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;                            //抢占优先级3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3;                                //子优先级3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                                    //IRQ通道使能
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                                                    //根据指定的参数初始化VIC寄存器
}

void usart1_send_bytes(uint8_t *pbuf,uint32_t len)
{
    while(len--)
    {
        USART_SendData(USART1,*pbuf++);
        while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);// 等待数据发送完成在发送下一包数据
    }
}

void usart1_send_str(char *pbuf)
{
    while(pbuf && *pbuf)
    {
        USART_SendData(USART1,*pbuf++);
        while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);
    }
}

int main(void)
{ 
 
    LED_Init();        

    //系统定时器初始化，时钟源来自HCLK，且进行8分频，
    //系统定时器时钟频率=168MHz/8=21MHz
    SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); 
        
    //设置中断优先级分组2
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
    
    //串口1,波特率115200bps,开启接收中断
    USART1_Init(115200);
    
    usart1_send_str("gec\r\n");
    
    while(1)
    {

    }
}


void USART1_IRQHandler(void)                                //串口1中断服务程序
{
    uint8_t d;

    if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)      //接收中断
    {
        //接收数据
        d = USART_ReceiveData(USART1);                        
        
        //发送数据
        usart1_send_bytes(&d,1);
             
    } 

} 

 

 

三、重定向printf函数

 

//重定义fputc
int fputc(int ch,FILE *f)
{
     USART_SendData(USART1,ch);
     while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);
 
     return ch;
}