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零基礎(chǔ)入門STM32開發(fā)之串口詳解

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ID:613968 發(fā)表于 2019-9-23 13:15 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
 處理器與外部設(shè)備通信的兩種方式:
  并行通信:
  -傳輸原理:數(shù)據(jù)各個(gè)位同時(shí)傳輸。
  -優(yōu)點(diǎn):速度快
  -缺點(diǎn):占用引腳資源多
  
  串行通信:
  -傳輸原理:數(shù)據(jù)按位順序傳輸。
  -優(yōu)點(diǎn):占用引腳資源少
  -缺點(diǎn):速度相對(duì)較慢
  
  串行通信,按照數(shù)據(jù)傳送方向,分為:
  單工:
  數(shù)據(jù)傳輸只支持?jǐn)?shù)據(jù)在一個(gè)方向上傳輸
  
  半雙工:
  允許數(shù)據(jù)在兩個(gè)方向上傳輸,但是,在某一時(shí)刻,只允許數(shù)
  據(jù)在一個(gè)方向上傳輸,它實(shí)際上是一種切換方向的單工通信;
  
  全雙工:
  允許數(shù)據(jù)同時(shí)在兩個(gè)方向上傳輸,因此,全雙工通信是兩個(gè)
  單工通信方式的結(jié)合,它要求發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備都有獨(dú)立
  的接收和發(fā)送能力。
  
  串行通信的通信方式:
  **同步通信:**帶時(shí)鐘同步信號(hào)傳輸。
  如:SPI,IIC通信接口
  **異步通信:**不帶時(shí)鐘同步信號(hào)。
  如:UART(通用異步收發(fā)器),單總線
  常見的串行通信接口:
  
  二、STM32的串口通信接口
  UART:通用異步收發(fā)器(universal asynchronous receiver and transmitter)
  USART:通用同步異步收發(fā)器(universal synchronous asynchronous receiver and transmitter)
  其中:
  通用同步異步收發(fā)器(USART)
  小容量產(chǎn)品:是指閃存存儲(chǔ)器容量在16K至32K字節(jié)之間的STM32F101xx、 STM32F102xx和STM32F103xx微控制器。
  中容量產(chǎn)品:是指閃存存儲(chǔ)器容量在64K至128K字節(jié)之間的STM32F101xx、 STM32F102xx和STM32F103xx微控制器。
  大容量產(chǎn)品:是指閃存存儲(chǔ)器容量在256K至512K字節(jié)之間的STM32F101xx和STM32F103xx微控制器。
  互聯(lián)型產(chǎn)品:是指STM32F105xx和STM32F107xx微控制器。
  除非特別說明,本章描述的模塊適用于整個(gè)STM32F10xxx微控制器系列。
  我使用的是 STM32F105xx,所以是互聯(lián)型產(chǎn)品,包含3個(gè)USART和2個(gè)UART。(USART1/USART2/USART3/UART4/UART5)
  三、UART異步通信方式引腳連接方法
  -RXD:數(shù)據(jù)輸入引腳。數(shù)據(jù)接收。
  -TXD:數(shù)據(jù)發(fā)送引腳。數(shù)據(jù)發(fā)送。
  串口交叉線
  
  串口直通線
    
  四、UART異步通信方式特點(diǎn)
  ● 全雙工的,異步通信
  ● NRZ標(biāo)準(zhǔn)格式
  ● 分?jǐn)?shù)波特率發(fā)生器系統(tǒng)
  ─ 發(fā)送和接收共用的可編程波特率,最高達(dá)4.5Mbits/s
  ● 可編程數(shù)據(jù)字長(zhǎng)度(8位或9位)
  ● 可配置的停止位-支持1或2個(gè)停止位
  ● LIN主發(fā)送同步斷開符的能力以及LIN從檢測(cè)斷開符的能力
  ─ 當(dāng)USART硬件配置成LIN時(shí),生成13位斷開符;檢測(cè)10/11位斷開符
  ● 發(fā)送方為同步傳輸提供時(shí)鐘
  ● IRDA SIR 編碼器解碼器
  ─ 在正常模式下支持3/16位的持續(xù)時(shí)間
  ● 智能卡模擬功能
  ─ 智能卡接口支持ISO7816-3標(biāo)準(zhǔn)里定義的異步智能卡協(xié)議
  ─ 智能卡用到的0.5和1.5個(gè)停止位
  ● 單線半雙工通信
  ● 可配置的使用DMA的多緩沖器通信
  ─ 在SRAM里利用集中式DMA緩沖接收/發(fā)送字節(jié)
  ● 單獨(dú)的發(fā)送器和接收器使能位
  ● 檢測(cè)標(biāo)志
  ─ 接收緩沖器滿
  ─ 發(fā)送緩沖器空
  ─ 傳輸結(jié)束標(biāo)志
  ● 校驗(yàn)控制
  ─ 發(fā)送校驗(yàn)位
  ─ 對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)
  ● 四個(gè)錯(cuò)誤檢測(cè)標(biāo)志
  ─ 溢出錯(cuò)誤
  ─ 噪音錯(cuò)誤
  ─ 幀錯(cuò)誤
  ─ 校驗(yàn)錯(cuò)誤
  ● 10個(gè)帶標(biāo)志的中斷源
  ─ CTS改變
  ─ LIN斷開符檢測(cè)
  ─ 發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空
  ─ 發(fā)送完成
  ─ 接收數(shù)據(jù)寄存器滿
  ─ 檢測(cè)到總線為空閑
  ─ 溢出錯(cuò)誤
  ─ 幀錯(cuò)誤
  ─ 噪音錯(cuò)誤
  ─ 校驗(yàn)錯(cuò)誤
  ● 多處理器通信 – 如果地址不匹配,則進(jìn)入靜默模式
  ● 從靜默模式中喚醒(通過空閑總線檢測(cè)或地址標(biāo)志檢測(cè))
  ● 兩種喚醒接收器的方式:地址位(MSB,第9位),總線空閑
  五、串口通信過程
  
  六、STM32串口異步通信需要定義的參數(shù)
  起始位
  數(shù)據(jù)位(8位或者9位)
  奇偶校驗(yàn)位(第9位)
  停止位(1,15,2位)
  波特率設(shè)置
  
  七、串口配置
  串口設(shè)置的一般步驟可以總結(jié)為如下幾個(gè)步驟:
  1、串口時(shí)鐘使能,GPIO時(shí)鐘使能
  2、串口復(fù)位
  3、GPIO端口模式設(shè)置
  4、串口參數(shù)初始化
  5、開啟中斷并且初始化NVIC(如果需要開啟中斷才需要這個(gè)步驟)
  6、使能串口
  7、編寫中斷處理函數(shù)
  下面, 我們就簡(jiǎn)單介紹下這幾個(gè)與串口基本配置直接相關(guān)的幾個(gè)固件庫(kù)函數(shù)。 這些函數(shù)和定義主要分布在 stm32f10x_usart.h 和stm32f10x_usart.c 文件中。
  1.串口時(shí)鐘使能。 串口是掛載在 APB2 下面的外設(shè),所以使能函數(shù)為:
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1);
  1
  2.串口復(fù)位。 當(dāng)外設(shè)出現(xiàn)異常的時(shí)候可以通過復(fù)位設(shè)置,實(shí)現(xiàn)該外設(shè)的復(fù)位,然后重新配置這個(gè)外設(shè)達(dá)到讓其重新工作的目的。一般在系統(tǒng)剛開始配置外設(shè)的時(shí)候,都會(huì)先執(zhí)行復(fù)位該外設(shè)的操作。 復(fù)位的是在函數(shù) USART_DeInit()中完成:
  void USART_DeInit(USART_TypeDef* USARTx);//串口復(fù)位
  1
  比如我們要復(fù)位串口 1,方法為:
  USART_DeInit(USART1); //復(fù)位串口 1
  1
  3.串口參數(shù)初始化。 串口初始化是通過 USART_Init()函數(shù)實(shí)現(xiàn)的,
  void USART_Init(USART_TypeDef* USARTx, USART_InitTypeDef* USART_InitStruct);
  1
  這個(gè)函數(shù)的第一個(gè)入口參數(shù)是指定初始化的串口標(biāo)號(hào),這里選擇 USART1。
  第二個(gè)入口參數(shù)是一個(gè) USART_InitTypeDef 類型的結(jié)構(gòu)體指針, 這個(gè)結(jié)構(gòu)體指針的成員變量用來設(shè)置串口的一些參數(shù)。 一般的實(shí)現(xiàn)格式為:
  USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound; //波特率設(shè)置;
  USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字長(zhǎng)為 8 位數(shù)據(jù)格式
  USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //一個(gè)停止位
  USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; //無奇偶校驗(yàn)位
  USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl
  = USART_HardwareFlowControl_None; //無硬件數(shù)據(jù)流控制
  USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收發(fā)模式
  USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口
  從上面的初始化格式可以看出初始化需要設(shè)置的參數(shù)為:波特率,字長(zhǎng),停止位,奇偶校驗(yàn)位,硬件數(shù)據(jù)流控制,模式(收,發(fā))。 我們可以根據(jù)需要設(shè)置這些參數(shù)。
  4.數(shù)據(jù)發(fā)送與接收。 STM32 的發(fā)送與接收是通過數(shù)據(jù)寄存器 USART_DR 來實(shí)現(xiàn)的,這是一個(gè)雙寄存器,包含了 TDR 和 RDR。當(dāng)向該寄存器寫數(shù)據(jù)的時(shí)候,串口就會(huì)自動(dòng)發(fā)送,當(dāng)收到數(shù)據(jù)的時(shí)候,也是存在該寄存器內(nèi)。
  STM32 庫(kù)函數(shù)操作 USART_DR 寄存器發(fā)送數(shù)據(jù)的函數(shù)是:
  void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data);
  通過該函數(shù)向串口寄存器 USART_DR 寫入一個(gè)數(shù)據(jù)。
  STM32 庫(kù)函數(shù)操作 USART_DR 寄存器讀取串口接收到的數(shù)據(jù)的函數(shù)是:
  uint16_t USART_ReceiveData(USART_TypeDef* USARTx);
  通過該函數(shù)可以讀取串口接受到的數(shù)據(jù)。
  5.串口狀態(tài)。 串口的狀態(tài)可以通過狀態(tài)寄存器 USART_SR 讀取。 USART_SR 的各位描述如圖 9.1.1 所示:
  
  這里我們關(guān)注一下兩個(gè)位,第 5、 6 位 RXNE 和 TC。
  RXNE(讀數(shù)據(jù)寄存器非空),當(dāng)該位被置 1 的時(shí)候,就是提示已經(jīng)有數(shù)據(jù)被接收到了,并且可以讀出來了。這時(shí)候我們要做的就是盡快去讀取 USART_DR,通過讀 USART_DR 可以將該位清零,也可以向該位寫 0,直接清除。
  TC(發(fā)送完成),當(dāng)該位被置位的時(shí)候,表示 USART_DR 內(nèi)的數(shù)據(jù)已經(jīng)被發(fā)送完成了。如果設(shè)置了這個(gè)位的中斷,則會(huì)產(chǎn)生中斷。該位也有兩種清零方式: 1)讀 USART_SR,寫USART_DR。 2)直接向該位寫 0。
  狀態(tài)寄存器的其他位我們這里就不做過多講解,大家需要可以查看中文參考手冊(cè)。
  在我們固件庫(kù)函數(shù)里面,讀取串口狀態(tài)的函數(shù)是:
  FlagStatus USART_GetFlagStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_FLAG);
  這個(gè)函數(shù)的第二個(gè)入口參數(shù)非常關(guān)鍵, 它是標(biāo)示我們要查看串口的哪種狀態(tài), 比如上面講解的RXNE(讀數(shù)據(jù)寄存器非空)以及 TC(發(fā)送完成)。例如我們要判斷讀寄存器是否非空(RXNE), 操作庫(kù)函數(shù)的方法是:
  USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE);
  我們要判斷發(fā)送是否完成(TC),操作庫(kù)函數(shù)的方法是:
  USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC);
  這些標(biāo)識(shí)號(hào)在 MDK 里面是通過宏定義定義的:
  #define USART_IT_PE ((uint16_t)0x0028)
  #define USART_IT_TXE ((uint16_t)0x0727)
  #define USART_IT_TC ((uint16_t)0x0626)
  #define USART_IT_RXNE ((uint16_t)0x0525)
  #define USART_IT_IDLE ((uint16_t)0x0424)
  #define USART_IT_LBD ((uint16_t)0x0846)
  #define USART_IT_CTS ((uint16_t)0x096A)
  #define USART_IT_ERR ((uint16_t)0x0060)
  #define USART_IT_ORE ((uint16_t)0x0360)
  #define USART_IT_NE ((uint16_t)0x0260)
  #define USART_IT_FE ((uint16_t)0x0160)
  6.串口使能。 串口使能是通過函數(shù) USART_Cmd()來實(shí)現(xiàn)的,這個(gè)很容易理解,使用方法是:
  USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口
  7.開啟串口響應(yīng)中斷。 有些時(shí)候當(dāng)我們還需要開啟串口中斷,那么我們還需要使能串口中斷,使能串口中斷的函數(shù)是:
  void USART_ITConfig(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT,
  FunctionalState NewState)
  這個(gè)函數(shù)的第二個(gè)入口參數(shù)是標(biāo)示使能串口的類型, 也就是使能哪種中斷, 因?yàn)榇诘闹袛囝愋陀泻芏喾N。 比如在接收到數(shù)據(jù)的時(shí)候(RXNE 讀數(shù)據(jù)寄存器非空),我們要產(chǎn)生中斷,那么我們開啟中斷的方法是:
  USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//開啟中斷,接收到數(shù)據(jù)中斷
  我們?cè)诎l(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束的時(shí)候(TC, 發(fā)送完成) 要產(chǎn)生中斷,那么方法是:
  USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TC, ENABLE);
  8.獲取相應(yīng)中斷狀態(tài)。 當(dāng)我們使能了某個(gè)中斷的時(shí)候,當(dāng)該中斷發(fā)生了,就會(huì)設(shè)置狀態(tài)寄存器中的某個(gè)標(biāo)志位。 經(jīng)常我們?cè)谥袛嗵幚砗瘮?shù)中,要判斷該中斷是哪種中斷,使用的函數(shù)是:
  ITStatus USART_GetITStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT)
  比如我們使能了串口發(fā)送完成中斷,那么當(dāng)中斷發(fā)生了, 我們便可以在中斷處理函數(shù)中調(diào)用這個(gè)函數(shù)來判斷到底是否是串口發(fā)送完成中斷,方法是:
  USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TC)
  返回值是 SET,說明是串口發(fā)送完成中斷發(fā)生。
  八、串口程序完整代碼
  參看:USART串口通信配置
  #include "stm32f10x.h"
  u8 Uart1_Get_Flag = 0;
  // 串口初始化函數(shù)
  void My_USART1_Init(void)
  {
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStrue;
  USART_InitTypeDef USART_InitStrue;
  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStrue;
  // 1,使能GPIOA,USART1時(shí)鐘
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
  // 2,設(shè)置PGIO工作模式-PA9 PA10復(fù)用為串口1
  GPIO_InitStrue.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//復(fù)用推挽輸出
  GPIO_InitStrue.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;//USART1_TX PA.9
  GPIO_InitStrue.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz;
  GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStrue); //初始化 GPIOA.9
  GPIO_InitStrue.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空輸入
  GPIO_InitStrue.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;//USART1_RX PA.10
  GPIO_InitStrue.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz;
  GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStrue); //初始化 GPIOA.10
  // 3,串口1初始化配置
  USART_InitStrue.USART_BaudRate=115200;//波特率設(shè)置
  USART_InitStrue.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;//無硬件數(shù)據(jù)流控制
  USART_InitStrue.USART_Mode=USART_Mode_Tx|USART_Mode_Rx;//收發(fā)模式
  USART_InitStrue.USART_Parity=USART_Parity_No; //無奇偶校驗(yàn)位
  USART_InitStrue.USART_StopBits=USART_StopBits_1; //一個(gè)停止位
  USART_InitStrue.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;//字長(zhǎng)為 8 位
  USART_Init(USART1,&USART_InitStrue);//初始化串口
  // 4,打開串口1
  USART_Cmd(USART1,ENABLE);//使能串口
  // 5,使能串口1中斷-接收數(shù)據(jù)完成中斷
  USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);//開啟中斷
  // 6,設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)-主函數(shù)中設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)分組
  NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQn;
  NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;//IRQ 通道使能
  NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;//搶占優(yōu)先級(jí) 1
  NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;//子優(yōu)先級(jí) 1
  NVIC_Init(&NVIC_InitStrue);//中斷優(yōu)先級(jí)初始化
  }
  void USART1_Puts(char * str)
  {
  while(*str)
  {
  USART_SendData(USART1, *str++);
  while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
  }
  }
  // 中斷服務(wù)函數(shù)
  void USART1_IRQHandler(void)
  {
  u8 res;
  if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE))// 接收到數(shù)據(jù)
  {
  USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_RXNE);
  res= USART_ReceiveData(USART1); // 獲得串口1接收到的數(shù)據(jù)
  Uart1_Get_Flag=1;
  }
  }
  // 主函數(shù)
  int main(void)
  {
  // 設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)分組位2 - 2位搶占2位相應(yīng)
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
  // 調(diào)用函數(shù) 初始化USART1相關(guān)引腳配置
  My_USART1_Init();
  if (Uart1_Get_Flag){
  Uart1_Get_Flag = 0;
  USART1_Puts(res);
  }
  return 0;
  }
  }
  九、串口其他需要了解的
  串口相關(guān)寄存器
  上面串口部分其實(shí)基本上已經(jīng)講完了。
  但是我們用的庫(kù)函數(shù)版本是3.5的。在串口配置中還要配置USART 時(shí)鐘的。
  首先看下串口相關(guān)的寄存器:
  USART_SR 狀態(tài)寄存器
  USART_DR 數(shù)據(jù)寄存器
  USART_BRR 波特率寄存器
  USART_CR1 控制寄存器
  具體的配置看STM32中文參考手冊(cè)了解一下,直接用串口庫(kù)函數(shù)就好了。
  十、串口操作相關(guān)庫(kù)函數(shù)
  獲取狀態(tài)標(biāo)志位函數(shù)-操作USART_SR寄存器
  // 獲取狀態(tài)標(biāo)志位
  FlagStatus USART_GetFlagStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_FLAG);
  // 清除狀態(tài)標(biāo)志位
  void USART_ClearFlag(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_FLAG);
  // 獲取中斷狀態(tài)標(biāo)志位
  ITStatus USART_GetITStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT);
  // 清除中斷狀態(tài)標(biāo)志位
  void USART_ClearITPendingBit(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT);
  接收發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)-操作USART_DR寄存器
  // 發(fā)送數(shù)據(jù)到串口(通過寫USART_DR寄存器發(fā)送數(shù)據(jù))
  void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data);
  // 接收數(shù)據(jù)(從USART_DR寄存器讀取接收到的數(shù)據(jù))
  uint16_t USART_ReceiveData(USART_TypeDef* USARTx);
  串口配置函數(shù)
  // 串口初始化:波特率,數(shù)據(jù)字長(zhǎng),奇偶校驗(yàn),硬件流控以及收發(fā)使能
  void USART_Init(USART_TypeDef* USARTx, USART_InitTypeDef* USART_InitStruct);
  // 使能串口
  void USART_Cmd(USART_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState);
  // 使能相關(guān)中斷
  void USART_ITConfig(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT, FunctionalState NewState);
  我們用的庫(kù)函數(shù)V3.5里面還有:
  
  串口復(fù)位
  void USART_DeInit(USART_TypeDef* USARTx)
  串口時(shí)鐘的初始化:
  void USART_ClockInit(USART_TypeDef* USARTx, USART_ClockInitTypeDef* USART_ClockInitStruct)
  串口通信DMA中斷
  void USART_DMACmd(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_DMAReq, FunctionalState NewState)
  所以除了上述的串口配置,還可以添加如下的配置:
  USART_InitTypeDef USART_InitStrue;
  USART_ClockInitTypeDef USART_CLK_InitStrue;
  USART_InitStrue.USART_BaudRate = baud_rate;//波特率設(shè)置
  USART_InitStrue.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字長(zhǎng)為 8 位
  USART_InitStrue.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一個(gè)停止位
  USART_InitStrue.USART_Parity = USART_Parity_No ;//無奇偶校驗(yàn)位
  USART_InitStrue.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//無硬件數(shù)據(jù)流控制
  USART_InitStrue.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//收發(fā)模式
  USART_CLK_InitStrue.USART_Clock = USART_Clock_Disable;//USART 時(shí)鐘失能
  USART_CLK_InitStrue.USART_CPOL = USART_CPOL_Low;//SCLK引腳上時(shí)鐘輸出的極性
  USART_CLK_InitStrue.USART_CPHA = USART_CPHA_2Edge;//SLCK引腳上時(shí)鐘輸出的相位
  USART_CLK_InitStrue.USART_LastBit = USART_LastBit_Disable;//是否在同步模式下
  USART_Init(USART1,&USART_InitStrue);//初始化串口
  USART_ClockInit(USART1, &USART_CLK_InitStrue);//初始化USART時(shí)
  PS:剛開始有點(diǎn)不太理解,為什么要用到串口時(shí)鐘。
  回顧了一下上面講到的:
  我使用的是 STM32F105xx,所以是互聯(lián)型產(chǎn)品,包含3個(gè)USART和2個(gè)UART。(USART1/USART2/USART3/UART4/UART5)
  UART:通用異步收發(fā)器,如RS232
  USART:通用同步異步收發(fā)器,如 IIC通信, SPI通信
  同步通信,例如IIC通信是需要時(shí)鐘的。
  我又有疑問了?
  那如果UART和USART都不使用時(shí)鐘,兩者配置有什么區(qū)別?
  上一講講到APB的時(shí)候有提到:
  APB1(低速)、APB2(高速)
  APB2****負(fù)責(zé) AD,I/O,高級(jí)TIM,串口1。
  APB1負(fù)責(zé) DA,USB,SPI,I2C,CAN,串口2345,普通TIM,PWR
  說明:
  由于UART的TX和RX和AFIO都掛在APB2橋上,因此采用固件庫(kù)函數(shù)RCC_APB2PeriphClockCmd()進(jìn)行初始化。UARTx需要分情況討論,如果是UART1,則掛在APB2橋上,因此采用RCC_APB2PeriphClockCmd()進(jìn)行初始化,其余的UART2~5均掛在APB1上。
  正好對(duì)應(yīng)了網(wǎng)上看的這段話:
  UART1的時(shí)鐘:PCLK2(高速);
  UART2、UART3、UART4、UART5的時(shí)鐘:PCLK1(低速)。
  下面為手冊(cè)上USART和UART配置的區(qū)別:
  
  
  我們程序的配置如下:
  void Bsp_Usart_Init(u8 USART_ID, u32 baud_rate)
  {
  GPIO_InitTypeDef gpio_init;
  USART_InitTypeDef usart_init;
  USART_ClockInitTypeDef usart_clk_init;
  /* ----------------- INIT USART STRUCT ---------------- */
  usart_init.USART_BaudRate = baud_rate;
  usart_init.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
  usart_init.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
  usart_init.USART_Parity = USART_Parity_No ;
  usart_init.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
  usart_init.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
  usart_clk_init.USART_Clock = USART_Clock_Disable;
  usart_clk_init.USART_CPOL = USART_CPOL_Low;
  usart_clk_init.USART_CPHA = USART_CPHA_2Edge;
  usart_clk_init.USART_LastBit = USART_LastBit_Disable;
  /*-------------------USART1 用作GSM通信 -----------*/
  if (USART_ID == DEF_USART_1)
  {
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
  GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART1,ENABLE); //通訊角映射到PB6,PB7
  /* Configure GPIOA.9 as push-pull USART1-TX */
  gpio_init.GPIO_Pin = BSP_GPIOB_USART1_TX_PINS;
  gpio_init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;
  gpio_init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  GPIO_Init(GPIOB, &gpio_init);
  /* Configure GPIOA.10 as input floating USART1-RX */
  gpio_init.GPIO_Pin = BSP_GPIOB_USART1_RX_PINS;
  gpio_init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
  //gpio_init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
  GPIO_Init(GPIOB, &gpio_init);
  /* ------------------ SETUP USART1 -------------------- */
  USART_Init(USART1, &usart_init);
  USART_ClockInit(USART1, &usart_clk_init);
  // Clean interrupt flag, and disable txd & rxd interrupt
  USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, DISABLE);
  USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, DISABLE);
  USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
  USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_TXE);
  USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC);/* 記得加上,不先讀一下第一字節(jié)會(huì)發(fā)不出去,*/
  USART_Cmd(USART1, ENABLE);
  }
  else if (USART_ID == DEF_USART_2)
  {
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE);
  /* ----------------- SETUP USART2 GPIO ---------------- */
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
  /* Configure GPIOA.2 as push-pull */
  gpio_init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
  gpio_init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  gpio_init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init);
  /* Configure GPIOA.3 as input floating */
  gpio_init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
  gpio_init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
  GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init);
  /* ------------------ SETUP USART2 -------------------- */
  USART_Init(USART2, &usart_init);
  //USART_ClockInit(USART2, &usart_clk_init);
  // Clean interrupt flag, and disable txd & rxd interrupt
  USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, DISABLE);
  USART_ITConfig(USART2, USART_IT_TXE, DISABLE);
  USART_ClearITPendingBit(USART2, USART_IT_RXNE);
  USART_ClearITPendingBit(USART2, USART_IT_TXE);
  USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TC);/* 記得加上,不先讀一下第一字節(jié)會(huì)發(fā)不出去,*/
  USART_Cmd(USART2, ENABLE);
  }
  else if (USART_ID == DEF_USART_3)
  {
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE);
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
  /* Configure GPIOB.10 as push-pull */
  gpio_init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
  gpio_init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  gpio_init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  GPIO_Init(GPIOB, &gpio_init);
  gpio_init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
  gpio_init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
  GPIO_Init(GPIOB, &gpio_init);
  /* ------------------ SETUP USART3 -------------------- */
  USART_Init(USART3, &usart_init);
  USART_ClockInit(USART3, &usart_clk_init);
  // Clean interrupt flag, and disable txd & rxd interrupt
  USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, DISABLE);
  USART_ITConfig(USART3, USART_IT_TXE, DISABLE);
  USART_ClearITPendingBit(USART3, USART_IT_RXNE);
  USART_ClearITPendingBit(USART3, USART_IT_TXE);
  USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_TC);/* 記得加上,不先讀一下第一字節(jié)會(huì)發(fā)不出去,*/
  USART_Cmd(USART3, ENABLE);
  }
  //--------------------UART4 打印 調(diào)試窗口
  else if (USART_ID == DEF_UART_4)
  {
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_UART4, ENABLE);
  /* ----------------- SETUP USART4 GPIO ---------------- */
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
  /* Configure GPIOC.10 as push-pull */
  gpio_init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
  gpio_init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  gpio_init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  GPIO_Init(GPIOC, &gpio_init);
  /* Configure GPIOC.11 as input floating */
  gpio_init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
  gpio_init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
  GPIO_Init(GPIOC, &gpio_init);
  /* ------------------ SETUP UART4 -------------------- */
  USART_Init(UART4, &usart_init);
  USART_ClockInit(UART4, &usart_clk_init);
  // Clean interrupt flag, and disable txd & rxd interrupt
  USART_ITConfig(UART4, USART_IT_RXNE, DISABLE);
  USART_ITConfig(UART4, USART_IT_TXE, DISABLE);
  USART_ClearITPendingBit(UART4, USART_IT_RXNE);
  USART_ClearITPendingBit(UART4, USART_IT_TXE);
  USART_GetFlagStatus(UART4, USART_FLAG_TC);/* 記得加上,不先讀一下第一字節(jié)會(huì)發(fā)不出去,*/
  USART_Cmd(UART4, ENABLE);
  }
  }
  十一、初始化GPIO的工作模式
  如果關(guān)注上面的GPIO配置,你可以發(fā)現(xiàn):
  TX的GPIO工作模式為:GPIO_Mode_AF_PP;//復(fù)用推挽輸出
  RX的GPIO工作模式為:GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空輸入
  這是為什么呢?通過查找STM32中文參考手冊(cè) 外設(shè)的GPIO配置來確定:
    
  總結(jié):
  STM32的串口部分,到此講完了。
  基本上,配置部分都是固定套路,只要往上套就可以了。
  其實(shí)有時(shí)間,能總結(jié)一下挺好的。就好比之前這個(gè)配置可能照貓畫虎套路一下就可以了。但是為什么要這么配置?如果不是為了寫這篇文章,我是不會(huì)看手冊(cè),更不會(huì)知道的。
 
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