STM32——串口通信

宗旨：技術的學習是有限的，分享的精神是無限的。

一、異步串口通信協議

? ? ? ? STM32 的串口非常強大，它不僅支持最基本的通用串口同步、異步通信，還具有 LIN 總線功能（局域互聯網）、IRDA 功能（紅外通信）、SmartCard 功能。一般我們利用串口打印調試信息。

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二、串口工作過程分析

? ? ? ? 我們只需要大概了解串口發送的過程即可。從下至上，我們看到串口外設主要由三個部分組成，分別是波特率控制、收發控制和數據存儲轉移。

1、 波特率

? ? ? ? 波特率，即每秒傳輸的二進制位數，用 b/s （bps）表示，通過對時鐘的控制可以改變波特率。在配置波特率時，我們向波特比率寄存器 USART_BRR 寫入參數，修改了串口時鐘 的分 頻 值USARTDIV 。USART_BRR 寄存 器 包括 兩 部分 ， 分別 是 DIV_Mantissa（USARTDIV 的整數部分）和 DIV_Fraction（USARTDIV 的小數）部分，最終，計算公式為 USARTDIV=DIV_Mantissa+（DIV_Fraction/16）。

USARTDIV 是對串口外設的時鐘源進行分頻的，對于 USART1，由于它掛載在 APB2總線上，所以它的時鐘源為 f PCLK2 ；而 USART2、3 掛載在 APB1 上，時鐘源則為 fPCLK1，串口的時鐘源經過 USARTDIV 分頻后分別輸出作為發送器時鐘及接收器時鐘，控制發送和接收的時序。

2、 收發控制

? ? ? ? 寄存器 ：CR1、CR2、CR3 和 SR，即USART 的三個控制寄存器（Control Register）及一個狀態寄存器（Status Register）。通過向寄存器寫入各種控制參數來控制發送和接收，如奇偶校驗位、停止位等，還包括對USART 中斷的控制；串口的狀態在任何時候都可以從狀態寄存器中查詢得到。具體的控制和狀態檢查，我們都是使用庫函數來實現的。

3、 數據存儲轉移

? ? ? ? 收發控制器根據我們的寄存器配置，對數據存儲轉移部分的移位寄存器進行控制。當我們需要發送數據時，內核或 DMA 外設（一種數據傳輸方式，在后面介紹）把數據從內存（變量）寫入到發送數據寄存器 TDR 后，發送控制器將適時地自動把數據從 TDR 加載到發送移位寄存器，然后通過串口線 Tx，把數據一位一位地發送出去，當數據從 TDR轉移到移位寄存器時，會產生發送寄存器 TDR 已空事件 TXE，當數據從移位寄存器全部發送出去時，會產生數據發送完成事件 TC，這些事件可以在狀態寄存器中查詢到。

而接收數據則是一個逆過程，數據從串口線 Rx 一位一位地輸入到接收移位寄存器，然后自動地轉移到接收數據寄存器 RDR，最后用內核指令或 DMA

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三、UART

串口配置流程：

（1）??????使能串口1的時鐘

（2）??????配置串口1的I/O

（3）??????配置串口1的工作模式，具體為波特率為 115200 、8 個數據位、1 個停止位、無硬件流控制。即 115200 8-N-1。

void USART1_Config(void) {GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // 串口IO結構體USART_InitTypeDef USART_InitStructure;/* 配置串口時鐘 */RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);/* TX --PA9 -- 通用推挽式輸出 -- 50MHZ */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);/* RX --PA10 -- 輸入*/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);/* 串口初始化 -- 115200-8-1 */USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200; // 波特率115200USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; // 8位數據位USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; // 1位停止位USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ; // 無奇偶校驗位USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowC ontrol_None; // 無硬件流USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; // 配置串口的模式。為了配置雙線全雙工通信，需要把 Rx 和 Tx 模式都開啟。USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); // 填充完結構體, 向寄存器寫入配置參數USART_Cmd(USART1, ENABLE); // 使能 USART1 外設 }<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; background-color: rgb(255, 255, 255);">?</span>

? ? ? ? 要想 printf() 函數工作的話，我們需要把 printf() 重新定向到串口中。為了實現重定向 printf() 函數，我們需要重寫 fputc() 這個 C 標準庫函數，因為 printf()在C 標準庫函數中實質是一個宏，最終是調用了 fputc() 這個函數。

// 重定向到串口 int fputc(int ch, FILE *f) {/* 發送一個字節數據到 串口 */USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch);/* 等待發送完畢 */while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);return (ch); }

總結

以上是生活随笔為你收集整理的STM32——串口通信的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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