05.串口通信
实验说明
本系列实验都是基于STM32F1的单片机进行的编程实验。
实验简介¶
这里使用单片机的串口1来实现单片机的串口。
串口简介¶
串口是一种全双工的通信方式，意思就是可以在发的时候也接收，两台设备连接，己方设备TX连接对方设备RX，己方设备RX连接对方设备TX，然后只要配置的参数一样就可以通信了，常规的通信是1个字节8位的传输。串口发送数据是低位先行。
单片机一般会有几个串口，比如，F103ZET6就有5个串口。
代码实现¶
基础实现¶
先是初始化配置，开时钟->初始化引脚->初始化串口->初始化中断
void bsp_usart1_init(uint32_t bound)
{
//打开时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
//引脚初始化
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
//USART1_TX GPIOA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//USART1_RX GPIOA.10初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART1,ENABLE);
}
//串口初始化
{
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
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);
}
//NVIC初始化
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //子优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
//开启串口中断和串口中断使能
{
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}
}
引脚配置，发送引脚配置输出，接受引脚配置输入，至于模式，官方就是这么配的，直接这样就可以了，换不同的串口只需要换不同的引脚就可以了。
引脚配置可以映射，需要在引脚配置加入以下代码，前面是复用的外设名和复用的程度。Remap是全映射，PartialRemap是部分映射，
| 串口号 | 没有重映像 | 部分重映像 | 全部重映像 |
|---|---|---|---|
| 1 | A9/A10 | B6/B7 | |
| 2 | A2/A3 | D5/D6 | |
| 3 | B10/B11 | C10/C11 | D8/D9 |
| 4 | C10/C11 | ||
| 5 | C12/D2 |
串口配置，基本上需要配置的参数就是波特率了，两个设备要波特率和下面的其他参数一致才能通信，但是常规我们就是按照这样的参数配置，遇到特殊情况修改就是了。
中断优先级配置和前面一样。
这里我们打开串口的接收中断。那么串口每次接收到一字节的数据就会进入一次串口中断。
下面看串口中断服务函数
void USART1_IRQHandler(void) //串口1中断服务程序
{
u8 Res;
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)
{
Res =USART_ReceiveData(USART1); //读取接收到的数据
USART_SendData(USART1,Res);
}
USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
}
首先判断这个函数是不是中断是不是由接受到数据触发的，然后使用USART_ReceiveData，就可以接受到其他设备发送过来的一字节数据，使用USART_SendData，就可以发送一个字节的数据出去，达到通讯的目的。
然后这个串口中断的效果就是一个数据回环，发什么数据给单片机，单片机就会返回什么样的数据。
如果串口想要使用printf的话，需要串口重定向
在该文件中添加以下函数就可以了
int fputc(int ch, FILE *f)
{
while((USART1->SR&0X40)==0){}//循环发送,直到发送完毕
USART1->DR = (u8) ch;
return ch;
}
该函数需要包含头文件
然后还需要修改魔术棒的设置，在Target栏中选择Use MicroLIB，编译后就可以使用串口了
串口接受不定长字节数据¶
可以写以下函数放在串口接收中断中，以下面代码为例子，0x5A就是一帧数据的结束。如果自己使用，根据使用环境修改。
#define USART_XXX_REC_LEN 200 //定义最大接收字节数 200
uint8_t USART_XXX_RX_BUF[USART_XXX_REC_LEN]; //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.末字节为换行符
uint16_t USART_XXX_RX_STA; //接收状态标记
void usart_XXX_receive_data(uint8_t Res)
{
if((USART_XXX_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成
{
if(Res==0X5A)
{
USART_XXX_RX_STA|=0x8000;
USART_XXX_RX_BUF[USART_XXX_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
}
else
{
USART_XXX_RX_BUF[USART_XXX_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
USART_XXX_RX_STA++;
if(USART_XXX_RX_STA>(USART_XXX_REC_LEN-1))
USART_XXX_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收
}
}
}
然后再在While循环或者定时器中断中实现以下的解析代码功能
void usart_XXX_receive_data_unpacket()
{
uint8_t uartReceiveLen;
if(USART_XXX_RX_STA&0x8000)
{
//做代码解析处理
// TODO:
//代码解析完成后，将数组清零
memset(USART_XXX_RX_BUF,0,sizeof(USART_XXX_RX_BUF));
USART_XXX_RX_STA=0;
}
}
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