奋斗stm32开发板学习日记5——串口通信试验

zhangjun150

准备材料：

• Stm32f103开发板
  
• Jlink调试器一个
  
• 配套原理图
  

相信无论哪本书都会将串口通信知识点放在书籍的最开始的前几章，可见， 串口通信在单片机中的重要性，程序运行的时候，我们不但可以通过点亮led的方式，来调试程序。 同时也可以通过串口通信的方式来向串口调试助手中打印相关变量信息，显示在计算机上， 但从这点上，串口通信的作用就可想而知了。
在串口通信中，我们要明白几个参数， 字长（一次传输的数据长度）， 波特率（每秒传输的数据位数）， 奇偶校验位， 还有停止位，这些参数都在ST的官方提供的串口库中的USART_InitTypeDef的结构体中含有。
接下来我们还要介绍下串口的接口的标示图，

从图上可以看到，他一共有九个针口， 其中RX TX GND就是在串口通信中其主要作用。在多机串口通信中，要注意连线RX-TX，
TX-RX， GND-GND，
关键代码如下：
Int Main
{
uint8_t a=0;
RCC_Configuration();    //初始化外设时钟
GPIO_Configuration();  // 初始化GPIO
USART_Config(USART1);  // 初始化USART1
NVIC_Configuration();    //配置中断管理器
while (1)
{
if(rec_f==1){
rec_f=0;
USART_OUT(USART1,"你发送的信息: \r\n");
USART_OUT(USART1,&TxBuffer1[0]);
if(a==0) {GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5); a=1;}
else {GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);a=0; }
}
Return 0；
}
/****************************************************************************
****************************************************************************/
void RCC_Configuration(void)
{
SystemInit();
RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_USART1 |RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB
| RCC_APB2Periph_GPIOD|RCC_APB2Periph_AFIO , ENABLE);
}
****************************************************************************/
void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructrue;                                             //GPIO  初始化TX TX 对应的pin脚
GPIO_InitStructrue.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructrue.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructrue.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructrue);
GPIO_InitStructrue.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructrue.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructrue);
}
/****************************************************************************
****************************************************************************/
void NVIC_Configuration(void)   //配置中断管理器   优先级组， 抢占优先级， 相应优先级
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
void USART_Config(USART_TypeDef* USARTx){      // 初始化串口1     波特率， 数组长度， 停止位，校验位， 硬件控制流
USART_InitTypeDef USART_InitStructrue;
USART_InitStructrue.USART_BaudRate = 115200;
USART_InitStructrue.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_InitStructrue.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_InitStructrue.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_InitStructrue.USART_HardwareFlowControl USART_HardwareFlowControl_None;
USART_InitStructrue.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
USART_Init(USART1, &USART_InitStructrue);
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);     //使能接收中断
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, ENABLE);     //使能发送中断
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}
/**********************************************************************/
void USART1_IRQHandler(void)
{
unsigned int i;
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)     //确定接收中断
{
RxBuffer1[RxCounter1++] = USART_ReceiveData(USART1);
if(RxBuffer1[RxCounter1-2]==0x0d&&RxBuffer1[RxCounter1-1]==0x0a)
{
for(i=0; i< RxCounter1; i++) TxBuffer1= RxBuffer1;
rec_f=1;
TxBuffer1[RxCounter1]=0;
RxCounter1=0;
}
}
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TXE) != RESET)   //排除发送中断
{
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, DISABLE);
}
}
程序分析， 依旧是从main函数开始执行， RCC_Configuration初始化各个外设时钟，具体是GPIOB与USART1这两个外设。接着是具体配置GPIO口。 应为串口通信中，必须要用的两根数据线TX RX 电路图如图：

从图中可以看到，RX对应的PA9， TX对应的是PA10, 分别给这两个Pin脚配置相关参数。程序继续执行USART_config函数，该函数就是具体配置串口通信的相关参数了。 波特率，数据长度等等...
继续执行NVIC_config函数，这里看到了一个陌生的结构体变量 NVIC_InitTypeDef，
简单说的NVIC就是控制stm32所有的中断的管理器。进入函数里面，设置中断通道USART1_IRQn， 这里我们可以参考这张中断向量表：

接下来本别分支抢占优先级，以及响应优先级。接下来，还要注意中断函数USART1_IRQHandler， 进入该函数有两种可能， 发送和接收到结束位，都有可能引发中断，因此我们在进入中断时候，要判断下到到底是接收中断，还是发送中断。由于本实验的目的只想让接收数据产生中断，故USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, DISABLE);就是关闭发送中断。
最后来看下，产生中断的原理，先看下串口架构图:

数据在传输过程中，以发送为例， 内核首先把数据通过cpu或者dna（数据传输的一种方式） 写入到发送数据的寄存器TDR中，接着，在适当时候把数据加载到发送移位寄存器中， 在发送到结束符时， 会让图中的TXE被置起，这时，就会引发一个中断。
实验现象：
串口助手打印出“ 你发送的信息为：xxxx ”