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串口
- 串口全称为串行接口,采用 全双工、异步通信的通信方式,一次只能传输一帧,一帧中包含 起始位、数据位(一般为 8bit )、校验位、停止位。
- 由于采用异步通信,所以通信双方(这里是 上位机 与 STM32)必须提前说明好 字符格式(一帧中的字符格式) 和 通信速率(波特率)
步骤
1、确定 IO 口并初始化
数据进入 USB 端口之后会进入 CH340(RS232 转 TTL),接着会进入 UART1端口,根据下图选择 PA9、PA10 作为接受口和发送口
GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_USART1);
GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_USART1);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; //输出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; //输出速率
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; //无上下拉
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //引脚编号
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; //输出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; //输出速率
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; //无上下拉
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //引脚编号
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
2、初始化 UATR
USART_InitStruct.USART_BaudRate = 9600; //波特率
USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //数据位
USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //停止位
USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No; //校验位
USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//模式 发送 + 接收
USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_Init(USART1, &USART_InitStruct);
3、UART 中断配置
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
//配置中断优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; //中断通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x0F;//抢占优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x0F; //响应优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能通道
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
4、编写 UART 中断服务函数
// 每接收到一个字符(1个字节)就会触发一次UART中断!!!
void USART1_IRQHandler(void)
{
uint16_t buf;
//检测中断线的标志
if( USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET )
{
buf = USART_ReceiveData(USART1);
USART_SendData(USART1, buf);
//判端是否将数据发送完
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
//清除中断标志位
USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
}
}
5.1、方法一:重定向 fputc()
修改 ==fputc()==函数,将 printf() 内的内容通过串口输出给上位机,通过上位机的串口软件查看该内容
int fputc(int ch, FILE *f)
{
USART_SendData(USART1, ch);
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
return ch;
}
5.2、方法二:将字符串分割成一个一个字符发送出去
//传入的参数是字符串
void uart_str(char *str)
{
uint16_t word; //因为标准库中函数 USART_ReceiveData() 返回的数据类型是 uint16_t,所以参数尽量采用相同的数据类型
char buf[20]; //存放 str
strcpy(buf, str);
for(int i = 0; i < 20; i++){
word = buf[i];
USART_SendData(USART1, word); //第二个参数其实是 ASCII 码,所以在上一行代码中将对应的字母的 ASCII 码传给 word
delay_ms(2); //必须要延时,否则来不及把所有数据发送到串口造成发送缺漏
}
}
效果
上位机的串口软件每隔 500ms 接受一句“hello world”
附源码
//uart_printf.c
#include "stm32f4xx.h"
#include <stdio.h>
int fputc(int ch, FILE *f)
{
USART_SendData(USART1, ch);
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
return ch;
}
void usart1_init(void){
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStruct;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);
GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_USART1);
GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_USART1);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; //输出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; //输出速率
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; //无上下拉
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //引脚编号
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; //输出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; //输出速率
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; //无上下拉
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //引脚编号
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
USART_InitStruct.USART_BaudRate = 9600; //波特率
USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //数据位
USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //停止位
USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No; //校验位
USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//模式 发送 + 接收
USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_Init(USART1, &USART_InitStruct);
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
/* Enable and set EXTI Line0 Interrupt 配置中断优先级*/
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; //中断通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x0F;//抢占优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x0F; //响应优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能通道
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
void delay_ms(uint16_t nms){
//systick 的频率 21MHz 21次 1us, 21000次 1ms,
SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);
SysTick->CTRL = 0; //使能时钟
SysTick->LOAD = 21000*nms-1; //计数值
SysTick->VAL = 0; //清除计数标志
//SysTick->CTRL |= (1<<0); //使能时钟
SysTick->CTRL = 1;
while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);//等待计数标志被置 1
SysTick->CTRL = 0; //失能 systick
SysTick->VAL = 0; //清除计数标志
}
int main()
{
//1.串口初始化
usart1_init();
//2.进入死循环
while(1)
{
printf("hello world \n");
delay_ms(500);
}
}
//中断服务函数
void USART1_IRQHandler(void)
{
uint16_t buf;
//检测中断线的标志
if( USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET )
{
buf = USART_ReceiveData(USART1);
USART_SendData(USART1, buf);
//判端是否将数据发送完
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
//清除中断标志位
USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
}
}
版权声明:本文为CSDN博主「Cynantrs」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_44693625/article/details/119839570
串口
- 串口全称为串行接口,采用 全双工、异步通信的通信方式,一次只能传输一帧,一帧中包含 起始位、数据位(一般为 8bit )、校验位、停止位。
- 由于采用异步通信,所以通信双方(这里是 上位机 与 STM32)必须提前说明好 字符格式(一帧中的字符格式) 和 通信速率(波特率)
步骤
1、确定 IO 口并初始化
数据进入 USB 端口之后会进入 CH340(RS232 转 TTL),接着会进入 UART1端口,根据下图选择 PA9、PA10 作为接受口和发送口
GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_USART1);
GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_USART1);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; //输出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; //输出速率
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; //无上下拉
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //引脚编号
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; //输出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; //输出速率
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; //无上下拉
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //引脚编号
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
2、初始化 UATR
USART_InitStruct.USART_BaudRate = 9600; //波特率
USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //数据位
USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //停止位
USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No; //校验位
USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//模式 发送 + 接收
USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_Init(USART1, &USART_InitStruct);
3、UART 中断配置
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
//配置中断优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; //中断通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x0F;//抢占优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x0F; //响应优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能通道
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
4、编写 UART 中断服务函数
// 每接收到一个字符(1个字节)就会触发一次UART中断!!!
void USART1_IRQHandler(void)
{
uint16_t buf;
//检测中断线的标志
if( USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET )
{
buf = USART_ReceiveData(USART1);
USART_SendData(USART1, buf);
//判端是否将数据发送完
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
//清除中断标志位
USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
}
}
5.1、方法一:重定向 fputc()
修改 ==fputc()==函数,将 printf() 内的内容通过串口输出给上位机,通过上位机的串口软件查看该内容
int fputc(int ch, FILE *f)
{
USART_SendData(USART1, ch);
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
return ch;
}
5.2、方法二:将字符串分割成一个一个字符发送出去
//传入的参数是字符串
void uart_str(char *str)
{
uint16_t word; //因为标准库中函数 USART_ReceiveData() 返回的数据类型是 uint16_t,所以参数尽量采用相同的数据类型
char buf[20]; //存放 str
strcpy(buf, str);
for(int i = 0; i < 20; i++){
word = buf[i];
USART_SendData(USART1, word); //第二个参数其实是 ASCII 码,所以在上一行代码中将对应的字母的 ASCII 码传给 word
delay_ms(2); //必须要延时,否则来不及把所有数据发送到串口造成发送缺漏
}
}
效果
上位机的串口软件每隔 500ms 接受一句“hello world”
附源码
//uart_printf.c
#include "stm32f4xx.h"
#include <stdio.h>
int fputc(int ch, FILE *f)
{
USART_SendData(USART1, ch);
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
return ch;
}
void usart1_init(void){
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStruct;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);
GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_USART1);
GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_USART1);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; //输出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; //输出速率
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; //无上下拉
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //引脚编号
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; //输出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; //输出速率
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; //无上下拉
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //引脚编号
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
USART_InitStruct.USART_BaudRate = 9600; //波特率
USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //数据位
USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //停止位
USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No; //校验位
USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//模式 发送 + 接收
USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_Init(USART1, &USART_InitStruct);
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
/* Enable and set EXTI Line0 Interrupt 配置中断优先级*/
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; //中断通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x0F;//抢占优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x0F; //响应优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能通道
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
void delay_ms(uint16_t nms){
//systick 的频率 21MHz 21次 1us, 21000次 1ms,
SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);
SysTick->CTRL = 0; //使能时钟
SysTick->LOAD = 21000*nms-1; //计数值
SysTick->VAL = 0; //清除计数标志
//SysTick->CTRL |= (1<<0); //使能时钟
SysTick->CTRL = 1;
while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);//等待计数标志被置 1
SysTick->CTRL = 0; //失能 systick
SysTick->VAL = 0; //清除计数标志
}
int main()
{
//1.串口初始化
usart1_init();
//2.进入死循环
while(1)
{
printf("hello world \n");
delay_ms(500);
}
}
//中断服务函数
void USART1_IRQHandler(void)
{
uint16_t buf;
//检测中断线的标志
if( USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET )
{
buf = USART_ReceiveData(USART1);
USART_SendData(USART1, buf);
//判端是否将数据发送完
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
//清除中断标志位
USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
}
}
版权声明:本文为CSDN博主「Cynantrs」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_44693625/article/details/119839570
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