1. 簡介

串口全稱：Universal synchronous asynchronous receiver transmitter，中文名稱：通用同步異步串行接收發送器。串口可用于接收和發送數據，可以用作跟其他設備通訊，如藍牙模塊、GSM模塊、GPS模塊等。
串口中最常見的是RS-232，共有9根線用于通訊，但常用的僅3根線：RXD、TXD、GND。其中RXD用于接收，TXD用于發送，GND為信號地線，兩個通訊設備之間的收發信號(RXD與TXD)應交叉相連。

2. 基本概念

• 波特率：串口異步通訊中由于沒有時鐘信號，所以兩個通訊設備之間需要約定好波特率，即每個碼元的長度，以便對信號進行解碼，常見的波特率為4800、9600、115200 等。波特率越高傳輸速度越快，但出錯的概率要更大。
• 通訊的起始和停止信號：串口通訊的一個數據包從起始信號開始，直到停止信號結束。數據包的起始信號由一個邏輯 0 的數據位表示，而數據包的停止信號可由 0.5、1、1.5或 2個邏輯 1的數據位表示，只要雙方約定一致即可。
• 有效數據：在數據包的起始位之后緊接著的就是要傳輸的主體數據內容，也稱為有效數據，有效數據的長度常被約定為 5、6、7或 8位長。
• 數據校驗：在有效數據之后，有一個可選的數據校驗位。由于數據通信相對更容易受到外部干擾導致傳輸數據出現偏差，可以在傳輸過程加上校驗位來解決這個問題。校驗方法有奇校驗(odd)、偶校驗(even)、0校驗(space)、1校驗(mark)以及無校驗(noparity)。奇校驗要求有效數據和校驗位中“1”的個數為奇數，偶校驗與奇校驗要求剛好相反，要求幀數據和校驗位中“1”的個數為偶數，0校驗是不管有效數據中的內容是什么，校驗位總為“0”，1校驗是校驗位總為“1”。
• 常用的設置：波特率9600，8位數據位，1位停止位，無校驗位，無硬件流控。

串口USART分為兩部分，初始化和處理。

1. 初始化分三步：GPIO、通用中斷、USART。

1.1. GPIO：時鐘、引腳、輸入輸出模式、端口初始化

• 時鐘：需要同時使能GPIO時鐘
• 引腳：需要選擇指定的引腳
• 輸入輸出模式：TX引腳選擇復用推挽模式，RX引腳選擇浮空輸入模式
• 端口初始化：初始化指定的端口

1.2. 通用中斷：優先級分組、中斷源、優先級、使能

• 優先級分組：設定合適的優先級分組
• 中斷源：選擇指定的中斷源：USART1_IRQn
• 優先級：設定合適的優先級
• 使能：調用庫函數即可，可選擇使能多個中斷，一般情況下只使能接收中斷。

1.3. USART：時鐘、波特率、數據字長、停止位、校驗位、硬件流控制、工作模式、初始化、使能。

　　結構體

typedef struct { uint32_t USART_BaudRate; uint16_t USART_WordLength; uint16_t USART_StopBits; uint16_t USART_Parity; uint16_t USART_Mode; uint16_t USART_HardwareFlowControl; } USART_InitTypeDef;

• 時鐘：需要使能USART1時鐘

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);

• 波特率：一般可選的設置項包括4800、9600、115200等，常用的波特率為9600。

USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;

• 數據字長：可選8位或9位，常用的是8位。

USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;

• 停止位：可選0.5、1、1.5、2個，常用的是1個停止位。

USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;

• 奇偶校驗：可選無校驗、奇校驗和偶校驗，常用的是無校驗。

USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;

• 模式：可選發送、接收，或者同時啟用，一般都是同時啟用。

USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;

• 硬件流控：可選有使能RTS、使能CTS、同時使能、不使能，一般選擇不使能。

USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;

• 初始化配置

USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);

• 使能

USART_Cmd(USART1, ENABLE);

2. 處理

處理分為接收和發送。
接收處理通常放在中斷中，中斷服務函數名稱為USART1_IRQHandler()，調用庫函數USART_ReceiveData()得到接收的數據，并自動清除接收中斷標志位；
發送直接調用庫函數USART_SendData()即可，發送完成之后會調用函數來獲取相應標志來實現發送完成等待功能，即USART_SendData()函數返回時，相應的數據已經確保發送完成，并可發送下一個數據，發送不同類型的數據可以封裝成不同的函數，但最終都是調用USART_SendData()函數。

接收：

// 串口中斷服務函數 void USART1_IRQHandler(void) {uint8_t ucTemp;if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE)!=RESET){ ucTemp = USART_ReceiveData(USART1);} }

發送：

//發送一個字節 void Usart_SendByte(USART_TypeDef * pUSARTx, uint8_t ch) {//發送一個字節數據到USARTUSART_SendData(pUSARTx,ch);//等待發送數據寄存器為空，即發送完成while (USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET); } //發送一個數組 void Usart_SendArray(USART_TypeDef * pUSARTx, uint8_t *array, uint16_t num) //發送字符串 void Usart_SendString(USART_TypeDef * pUSARTx, char *str)

完整代碼（僅自己編寫的部分）

void NVIC_Configuration(void) {NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;/* 嵌套向量中斷控制器組選擇 */NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);/* 配置USART為中斷源 */NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;/* 搶斷優先級*/NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;/* 子優先級 */NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;/* 使能中斷 */NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;/* 初始化配置NVIC */NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); }void USART_Config(uint32_t baudrate) {GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;USART_InitTypeDef USART_InitStructure;// 打開串口GPIO的時鐘RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);// 打開串口外設的時鐘RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);// 將USART Tx的GPIO配置為推挽復用模式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);// 將USART Rx的GPIO配置為浮空輸入模式GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);// 配置串口的工作參數// 配置波特率USART_InitStructure.USART_BaudRate = baudrate;// 配置 幀數據字長USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;// 配置停止位USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;// 配置校驗位USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;// 配置硬件流控制USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;// 配置工作模式，收發一起USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;// 完成串口的初始化配置USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);// 串口中斷優先級配置NVIC_Configuration();// 使能串口接收中斷USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);// 使能串口USART_Cmd(USART1, ENABLE); }//發送一個字節 void Usart_SendByte(USART_TypeDef * pUSARTx, uint8_t ch) {//發送一個字節數據到USARTUSART_SendData(pUSARTx,ch);//等待發送數據寄存器為空，即發送完成while (USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET); }//發送數組 void Usart_SendArray(USART_TypeDef * pUSARTx, uint8_t *array, uint16_t num) {uint8_t i;for(i = 0; i < num; i++){/* 發送一個字節數據到USART */Usart_SendByte(pUSARTx, array[i]);}/* 等待發送完成 */while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TC)==RESET); }//發送字符串 void Usart_SendString(USART_TypeDef * pUSARTx, char *str) {uint32_t k = 0;do{Usart_SendByte(pUSARTx, *(str + k));k++;} while(*(str + k)!='0');/* 等待發送完成 */while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx,USART_FLAG_TC)==RESET); }//發送16位數 void Usart_SendHalfWord(USART_TypeDef * pUSARTx, uint16_t ch) {uint8_t temp_h, temp_l;/* 取出高八位 */temp_h = (ch & 0xFF00) >> 8;/* 取出低八位 */temp_l = ch & 0xFF;/* 發送高八位 */USART_SendData(pUSARTx, temp_h);while (USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);/* 發送低八位 */USART_SendData(pUSARTx, temp_l);while (USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET); }// 串口中斷服務函數 void USART1_IRQHandler(void) {uint8_t ucTemp;if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET){ucTemp = USART_ReceiveData(USART1);USART_SendData(USART1, ucTemp);} }int main(void) {USART_Config(9600);Usart_SendString(USART1, "Hello World!n");while(1){} }

仿真結果

1. 發送

編譯完成后，點擊

開始仿真，點擊

，打開串口監視串口（點擊右側的箭頭可以選擇第幾個串口），然后運行程序，可以在串口監視窗口看到串口發送的信息。

2. 接收

如果想要仿真串口接收，需要使用虛擬串口軟件vspd，下載安裝完成后，運行該軟件：

可以看到左側有COM1-5共 5個物理串口，點擊右側的添加端口，可以添加COM6和COM7兩個虛擬串口，并自動連接這兩個串口。

此時可以打開2個串口工具，分別設置為COM6和COM7，并分別發送數據，看看對方是否能夠正常接收，如果可以，表示虛擬串口添加并連接成功，此時在串口工具中關閉COM6。

運行KEIL，并開始仿真后，在COMMAND串口中輸入
MODE COM6 9600,0,8,1
ASSIGN COM6 <S1IN> S1OUT
第一條命令設置COM6波特率9600，無校驗位，8個數據位，1個停止位，注意這里的設置應該與程序中串口的設置保持一致。
第二條命令將COM6和單片機的第一個串口進行綁定，即單片機第一個串口的收發數據通過計算機的COM6進行收發。
此時在串口工具打開COM7，并通過串口工具發送數據，程序即可接收到發送的數據。

從上圖可以看到從COM7發送了一個A給單片機，單片機接收到了A，并將A又發送出去，COM7接收到了A。
因此，通過虛擬串口軟件，即可在無開發板、無串口線、無串口設備的情況下，通過串口工具即可調試串口接收及發送程序，實現純軟件環境調試。

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參考資料：

嵌入式開發直播課 - STM32 USART串口的應用?www.makeru.com.cn物聯網開發入門直播課 - 基于STM32講解串口操作?www.makeru.com.cn物聯網開發入門直播課 - 通過Z-stack協議棧實現串口透傳?www.makeru.com.cn嵌入式開發直播課 - 帶你揭曉STM32定時器深藏不露的絕技?www.makeru.com.cn物聯網STM32入門 - 帶你揭曉STM32定時器深藏不露的絕技?www.makeru.com.cn

總結

以上是生活随笔為你收集整理的vc++ cserialport 打开多个串口_STM32之USART串口的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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