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stm32基础001(串口)

news 来源：原创 2025/5/12 4:12:42

文章目录

- - 通信的基本概念
  - - 串行通信和并行通信
    - 单工，半双工和全双工
    - - 串口的硬件连接
  - stm32的串口
  - - 原理图
    - CPU的芯片手册
    - stm32串口的库函数实现
    - 通过串口实现printf函数
    - 使用中断实现串口的接收

通信的基本概念

串行通信和并行通信

在这里插入图片描述
串行通信一个方向只有一个数据通道，一次传输一位数据，适用于传输距离较长，速度要求不是很高场合。

并行通信一个方向有多个数据通道，一次传输多位数据，适用于传输距离较短，速度要求很高的场合。

单工，半双工和全双工

在这里插入图片描述
单工：数据只能沿着一个方向传输

半双工：数据可以双向传输，但是不能影响同时进行

全双工：数据可以同时双向传输

通信速率：单位时间内传输的比特数，叫做波特率(bps)

通信协议(串口)

通信协议就是通信方事先约定好的数据格式
在这里插入图片描述

串口的硬件连接

在这里插入图片描述
UART—————通用异步收发器

USART————–通用同步/异步收发器

stm32的串口

原理图

在这里插入图片描述

USB调试串口最终连接到了CPU的PA9,PA10，这两个引脚有串口的复用功能。

CPU的芯片手册

在这里插入图片描述

stm32串口的库函数实现

在项目中添加库函数源码
在这里插入图片描述

开启GPIO和USART1时钟
将PA9、PA10配置成串口复用

GPPIO_PinAFConfig(...);

初始化串口

void USART_Init(USART_TypeDef* USARTx, USART_InitTypeDef* USART_InitStruct);
参数:
USARTx - 哪个串口USART_InitStruct - 串口初始化结构
typedef struct{uint32_t USART_BaudRate;     //波特率     uint16_t USART_WordLength;   //数据位长度    uint16_t USART_StopBits;     //停止位长度  uint16_t USART_Parity;      //校验方式uint16_t USART_Mode;         //发送/接收模式  uint16_t USART_HardwareFlowControl;  //硬件流控制} USART_InitTypeDef;

使能串口

USART_Cmd(....);

串口数据的发送和接收

发送(轮询)

void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data)
//传入哪个串口发什么数据
FlagStatus USART_GetFlagStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_FLAG)
参数：USARTx - 哪个串口USART_FLAG - 哪个标志 发送完成标志 - USART_FLAG_TXE
返回SET表示有该标志

通过串口实现printf函数

stm32的项目中可以直接使用C标准库函数，其中printf函数没有完全实现。预留了一个后门fputc，可以通过fputc往串口打印来实现printf函数。

fputc函数格式：

int fputc(int ch,FILE* f)
{while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)!= SET);USART_SendData(USART1,ch);return ch;
}

注意：

stm32芯片上运行程序，如果主机运行了调试器，程序就会使用主机的输入输出设备，这种模式叫半主机模式，printf如果通过串口打印，必须关闭半主机模式

#pragma import(__use_no_semihosting)


//重定义
int fputc(int ch,FILE* f)
{while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)!= SET);USART_SendData(USART1,ch);return ch;
}

使用中断实现串口的接收

由于串口合适发数据由自己决定，不存在无效等待的问题，无需使用中断，但是串口何时接收数据不由自己决定，如果还使用轮询会存在大量无效等待，此时要是使用中断提高效率。

串口中断和定时器中断类似，需要配置中断源开关和NVIC

NVIC_Init(...);
USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);

stm32基础001(串口)

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