电赛菜鸟营培训（三）——STM32F103CB之串口通信

一、串口通信概念

1、缩写

USART：Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter

                 通用同步/异步接收和发送器

2、用处

（1）同步通信

       双方必须先建立同步，即双方的时钟要调整到一个频率，收发双发不停地发送和接受连续的同步比特流。

（2）异步通信

       接收端必须时刻做好接受准备，而发送端则可以选择何时进行发送，但是发送时需要加一个开始标志和一个结束标志，表示一个发送阶段。

       异步通信的优势在于简单。

3、分类

4、STM32F103Cx：拥有3个USART

     RX：表示是接受端

     TX：表示时发送端

二、STM32的USART寄存器配置

1、每个USART口:共有7个设置寄存器

①一个状态寄存器(USART_SR)

②一个数据寄存器(USART_DR):它是由两个寄存器组成的，一个给发送用(发送寄存器 TDR)，一个给接收用(接收寄存器 RDR)

③一个波特率寄存器(USART_BRR)

④一个控制寄存器1(USART_CR1)

⑤一个控制寄存器2(USART_CR2)

⑥一个控制寄存器3(USART_CR3）

⑦一个保护时间和预分频寄存器(USART_GTPR)

2、在固件函数库的 “stm32f10x_map.h”文件中，对应的定义：

/*---------------- Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter --*/
typedef struct
{
  vu16 SR;
  u16  RESERVED0;
  vu16 DR;
  u16  RESERVED1;
  vu16 BRR;
  u16  RESERVED2;
  vu16 CR1;
  u16  RESERVED3;
  vu16 CR2;
  u16  RESERVED4;
  vu16 CR3;
  u16  RESERVED5;
  vu16 GTPR;
  u16  RESERVED6;
} USART_TypeDef; //用结构体USART_TypeDef定义USARTx串口,（即定义 USARTx串口的7个设置寄存器）

3、寄存器详细功能表

（1）状态寄存器（USART_SR）

 

（2）数据寄存器

（3）比特率寄存器

（4）控制寄存器

（5）控制寄存器2

（6）控制寄存器3

（7）保护时间和预分频寄存器（USART_GTPR）

三、STM32串口通信编程

1、编程步骤

（1）编程时，USARTx串口的具体配置是从USARTx寄存器组开始。首先，用结构体USART_TypeDef 定义 USARTx寄存器组。有代码，有封装好了的哈哈哈哈a

#include "bsp_usart1.h"

void USART1_Config(void)
{
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
        USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
        
        /* config USART1 clock */
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
        
        /* USART1 GPIO config */
        /* Configure USART1 Tx (PA.09) as alternate function push-pull */
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
        /* Configure USART1 Rx (PA.10) as input floating */
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
            
        /* USART1 mode config */
        USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;
        USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
        USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
        USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;
        USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
        USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
        USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); 
        USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}

（2）初始化函数有了的话，我们可以直接进行下一步功能的编程

//×Ö·û´®·¢ËÍ
/*
    ÏÈÁ¬½Ó´®¿Ú£¬´ò¿ª´®¿Ú£¬Ñ¡Ôñ115200²¨ÌØÂÊ£¬
    Ñ¡¶Ô¶Ë¿Ú£¬ÏÂÔسÌÐò£¬µçÄÔ½ÓÊÕµ½×Ö·û´®£¬
    µçÄÔ·¢ËÍ×Ö·û´®£¬³¤¶ÈСÓÚ100£¬µ¥Æ¬»úÈ«²¿
    ½ÓÊպ󷵻ظøµçÄÔ¡£Ò²¿ÉÒÔÐ޸ijÌÐò£¬½ÓÊÕ
    Ò»¸ö·µ»ØÒ»¸ö£¬¿ÉÒÔ·¢ËÍÈÎÒⳤ¶ÈµÄ×Ö·û´®£¬
    ´úÂëÔÚ×¢ÊͲ¿·Ö£¬·¢ËÍÊý×Ö»òÕß×Öĸ£¬ÏÔʾ
    µÄÊÇÊý×Ö¼Ó1£¬»òÕß×Öĸ¼Ó1.
    ´®¿Ú·¢Ë͵ÄÊÇ×Ö·ûµÄASCIIÂ룬Êý×Ö0¡ª9ÊÇ
    0x30-0x39,a-zÊÇ0x61-0x7a,A-ZÊÇ0x41-0x5a
    ¿ÉÒÔÑ¡Ôñ´®¿ÚÏÔʾ·½Ê½ÎªHEXÏÔʾ£¨Ê®Áù½øÖÆÏÔʾ£©
    ²é¿´½á¹û¡£
*/
#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_usart1.h"
void USART1_Config(void);
uint_least8_t ch[100],re[100],i,j;
#define endchar '.'     //ÊäÈëµÄ×Ö·û´®½áÊø·û
void delay(void)
{
    uint16_t i=6000;
    while(i--);
}
unsigned char display[]="ÄÏÇ¿µç×ÓÉè¼ÆЭ»á401ʵÑéÊÒ¡£";//µ¥Æ¬»ú·¢Ë͸øPC»úµÄ×Ö·û´®
/*
int main(void)
{
        USART1_Config();                   //´®¿Ú³õʼ»¯              
        for(j=0;display[j]!='';j++)      //·¢ËÍ×Ö·û´®
        {
            USART_SendData(USART1,display[j]);  //·¢ËÍÒ»¸öÊý¾Ý
            while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);  //µÈ´ý·¢ËͽáÊø
        }
        while(1)
        {    
            while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET);  //µÈ´ýPC»úµÄÊý¾Ýµ½À´
            i = USART_ReceiveData(USART1);                              //½ÓÊÕÊý¾Ý
            if(i=='9')i='0'-1;
            if(i=='z')i='a'-1;
            if(i=='Z')i='A'-1;
            USART_SendData(USART1,i+1);    //·¢ËÍÒ»¸öÊý¾Ý
            while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);//µÈ´ý·¢ËͽáÊø
        }
}
*/
/*
*/
int main(void)
{
        USART1_Config();                   //´®¿Ú³õʼ»¯              
        for(j=0;display[j]!='';j++)      //·¢ËÍ×Ö·û´®
        {
            USART_SendData(USART1,display[j]);  //·¢ËÍÒ»¸öÊý¾Ý
            while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);  //µÈ´ý·¢ËͽáÊø
        }
        while(1)
        {    
            while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET);  //µÈ´ýPC»úµÄÊý¾Ýµ½À´
            re[0] = USART_ReceiveData(USART1);                              //½ÓÊÕÊý¾Ý
            i=0;
            while(re[i]!=endchar)   //Êý¾Ý»¹Ã»·¢ËͽáÊø
            {
                i++;
                while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET);//µÈ´ýÊý¾Ýµ½À´
                re[i] = USART_ReceiveData(USART1);                            //½ÓÊÕÊý¾Ý
            }
            for(j=0;j<i+1;j++)ch[j]=re[j];      //¸´ÖÆ×Ö·û´®
            delay();                            //´úÌæʵ¼ÊÓ¦ÓÃÖеĴ¦Àíº¯Êý
            for(j=0;j<i;j++)                   //·¢Ë͸øPC»ú
            {
                USART_SendData(USART1,ch[j]);    //·¢ËÍÒ»¸öÊý¾Ý
                while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);//µÈ´ý·¢ËͽáÊø
            }
        }
}