奮斗stm32開發(fā)板學習日記5—串口通信試驗

ID:85148 · 發(fā)表于 2015-7-9 01:08

準備材料：

Stm32f103開發(fā)板
Jlink調(diào)試器一個
配套原理圖

相信無論哪本書都會將串口通信知識點放在書籍的最開始的前幾章，可見，串口通信在單片機中的重要性，程序運行的時候，我們不但可以通過點亮led的方式，來調(diào)試程序。同時也可以通過串口通信的方式來向串口調(diào)試助手中打印相關(guān)變量信息，顯示在計算機上，但從這點上，串口通信的作用就可想而知了。
在串口通信中，我們要明白幾個參數(shù)，字長（一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長度），波特率（每秒傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)），奇偶校驗位，還有停止位，這些參數(shù)都在ST的官方提供的串口庫中的USART_InitTypeDef的結(jié)構(gòu)體中含有。
接下來我們還要介紹下串口的接口的標示圖，

從圖上可以看到，他一共有九個針口，其中RX TX GND就是在串口通信中其主要作用。在多機串口通信中，要注意連線RX-TX，
TX-RX， GND-GND，
關(guān)鍵代碼如下：

Int Main
{
uint8_t a=0;
RCC_Configuration(); //初始化外設(shè)時鐘
GPIO_Configuration(); // 初始化GPIO
USART_Config(USART1); // 初始化USART1
NVIC_Configuration(); //配置中斷管理器
while (1)
{
if(rec_f==1){
rec_f=0;
USART_OUT(USART1,"你發(fā)送的信息: \r\n");
USART_OUT(USART1,&TxBuffer1[0]);
if(a==0) {GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5); a=1;}
else {GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);a=0; }
}
Return 0；
}
/****************************************************************************
****************************************************************************/
void RCC_Configuration(void)
{
SystemInit();
RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_USART1 |RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB
| RCC_APB2Periph_GPIOD|RCC_APB2Periph_AFIO , ENABLE);
}
****************************************************************************/
void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructrue; //GPIO 初始化TX TX 對應的pin腳
GPIO_InitStructrue.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructrue.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructrue.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructrue);
GPIO_InitStructrue.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructrue.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructrue);
}
/****************************************************************************
****************************************************************************/
void NVIC_Configuration(void) //配置中斷管理器優(yōu)先級組，搶占優(yōu)先級，相應優(yōu)先級
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
void USART_Config(USART_TypeDef* USARTx){ // 初始化串口1 波特率，數(shù)組長度，停止位，校驗位，硬件控制流
USART_InitTypeDef USART_InitStructrue;
USART_InitStructrue.USART_BaudRate = 115200;
USART_InitStructrue.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_InitStructrue.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_InitStructrue.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_InitStructrue.USART_HardwareFlowControl USART_HardwareFlowControl_None;
USART_InitStructrue.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
USART_Init(USART1, &USART_InitStructrue);
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE); //使能接收中斷
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, ENABLE); //使能發(fā)送中斷
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}
/**********************************************************************/
void USART1_IRQHandler(void)
{
unsigned int i;
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //確定接收中斷
{
RxBuffer1[RxCounter1++] = USART_ReceiveData(USART1);
if(RxBuffer1[RxCounter1-2]==0x0d&&RxBuffer1[RxCounter1-1]==0x0a)
{
for(i=0; i< RxCounter1; i++) TxBuffer1[i]= RxBuffer1[i];
rec_f=1;
TxBuffer1[RxCounter1]=0;
RxCounter1=0;
}
}
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TXE) != RESET) //排除發(fā)送中斷
{
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, DISABLE);
}
}

復制代碼

程序分析，依舊是從main函數(shù)開始執(zhí)行， RCC_Configuration初始化各個外設(shè)時鐘，具體是GPIOB與USART1這兩個外設(shè)。接著是具體配置GPIO口。應為串口通信中，必須要用的兩根數(shù)據(jù)線TX RX 電路圖如圖：

從圖中可以看到，RX對應的PA9， TX對應的是PA10, 分別給這兩個Pin腳配置相關(guān)參數(shù)。程序繼續(xù)執(zhí)行USART_config函數(shù)，該函數(shù)就是具體配置串口通信的相關(guān)參數(shù)了。波特率，數(shù)據(jù)長度等等...
繼續(xù)執(zhí)行NVIC_config函數(shù)，這里看到了一個陌生的結(jié)構(gòu)體變量 NVIC_InitTypeDef，
簡單說的NVIC就是控制stm32所有的中斷的管理器。進入函數(shù)里面，設(shè)置中斷通道USART1_IRQn，這里我們可以參考這張中斷向量表：

接下來本別分支搶占優(yōu)先級，以及響應優(yōu)先級。接下來，還要注意中斷函數(shù)USART1_IRQHandler，進入該函數(shù)有兩種可能，發(fā)送和接收到結(jié)束位，都有可能引發(fā)中斷，因此我們在進入中斷時候，要判斷下到到底是接收中斷，還是發(fā)送中斷。由于本實驗的目的只想讓接收數(shù)據(jù)產(chǎn)生中斷，故USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, DISABLE);就是關(guān)閉發(fā)送中斷。
最后來看下，產(chǎn)生中斷的原理，先看下串口架構(gòu)圖:

數(shù)據(jù)在傳輸過程中，以發(fā)送為例，內(nèi)核首先把數(shù)據(jù)通過cpu或者dna（數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N方式）寫入到發(fā)送數(shù)據(jù)的寄存器TDR中，接著，在適當時候把數(shù)據(jù)加載到發(fā)送移位寄存器中，在發(fā)送到結(jié)束符時，會讓圖中的TXE被置起，這時，就會引發(fā)一個中斷。
實驗現(xiàn)象：
串口助手打印出“ 你發(fā)送的信息為：xxxx ”

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