STM32-串口配置与使用

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STM32-串⼝配置与使⽤

1、通讯基础串⾏通讯与并⾏通讯

串⾏通信

设备之间通过少量数据信号线(⼀般是 8 根以下)，地线以及控制信号线，按数据位形式⼀位⼀位地传输数据。同⼀时刻只能传输⼀个数据位的数据

并⾏通讯

使⽤ 8、16、32 及 64 根或更多的数据线进⾏传输的通讯⽅式

可同时传输多个数据位的数据全双⼯、半双⼯及单⼯通讯

全双⼯在同⼀时刻，两个设备之间可以同时收发数据

半双⼯两个设备之间可以收发数据，但不能在同⼀时刻进⾏

单⼯

在任何时刻都只能进⾏⼀个⽅向的通讯，即⼀个固定为发送设备，另⼀个固定为接收设备同步通讯、异步通讯

同步通讯

收发设备双⽅使⽤⼀根信号线表⽰时钟信号，在时钟信号的驱动下双⽅进⾏协调，同步数据通讯中通常双⽅会统⼀规定在时钟信号的上升沿或下降沿对数据线进⾏采样

异步通讯

不使⽤时钟信号进⾏数据同步，直接在数据信号中穿插⼀些同步⽤的信号位，或者把主体数据进⾏打包，以数据帧的格式传输数据

某些通讯中需要双⽅约定数据的传输速率，以便更好地同步通讯速率

⽐特率(Bitrate)

每秒传输的⼆进制位数，单位bis/s波特率(Baudrate)

每秒钟传输的码元

通讯中常⽤时间间隔相同的符号来表⽰⼀个⼆进制数字，这样的信号称为码元

常见波特率4800,9600,115200

2、USART串⼝通讯协议层

起始和停⽌信号

串⼝通讯的⼀个数据包从起始信号开始，直到停⽌信号结束。数据包的起始信号由⼀个逻辑 0 的数据位表⽰，⽽数据包的停⽌信号可由 0.5、1、1.5 或 2 个逻辑 1 的数据位表⽰，只要双⽅约定⼀致即可。有效数据

在数据包的起始位之后紧接着的就是要传输的主体数据内容，也称为有效数据，有效数据的长度常被约定为 5、6、7 或 8 位长

数据校验

在有效数据之后，有⼀个可选的数据校验位。由于数据通信相对更容易受到外部⼲扰导致传输数据出现偏差，可以在传输过程加上校验位来解决这个问题。校验⽅法有奇校验 (odd)、偶校验(even)、0 校验(space)、1 校验(mark)以及⽆校验(noparity)。

奇校验要求有效数据和校验位中“1”的个数为奇数，⽐如⼀个 8 位长的有效数据为： 01101001，此时总共有 4 个“1”，为达到奇校验效果，校验位为“1”，最后传输的数据将是 8 位的有效数据加上 1 位的校验位总共 9 位。

偶校验与奇校验要求刚好相反，要求帧数据和校验位中“1”的个数为偶数，⽐如数据帧：11001010，此时数据帧“1”的个数为 4 个，所以偶校验位为“0”。0 校验是不管有效数据中的内容是什么，校验位总为“0”，1 校验是校验位总为“1”。U(S)ART

UART：通⽤异步收发器

USART：通⽤同步异步收发器

串⼝通信⼀般以帧格式传输数据，每帧包含起始信号、数据信息、停⽌信息，可选校验信息

Baudrate=fPCLK16∗USARTDIV

中断控制

3、USART初始化结构体

USART初始化结构体

typedef struct{ uint32_t USART_BaudRate; //波特率 uint16_t USART_WordLength; //数据帧字长 uint16_t USART_StopBits; //停⽌位 uint16_t USART_Parity; //校验位 uint16_t USART_Mode; //USART模式 uint16_t USART_HardwareFlowControl; //硬件流控制} USART_InitTypeDef;

USART_BaudRate⼀般设置2400,9600,19200,115200

USART_WordLengthUSART_WordLength_8b,USART_WordLength_9b

USART_StopBitsUSART_StopBits_1,USART_StopBits_0_5,USART_StopBits_2,USART_StopBits_1_5

USART_ParityUSART_Parity_No,USART_Parity_Even,USART_Parity_Odd

USART_Mode

USART_Mode_Rx,USART_Mode_Tx，可通过逻辑|设定为收发模式

USART_HardwareFlowControlUSART_HardwareFlowControl_None,USART_HardwareFlowControl_RTS,USART_HardwareFlowControl_CTS,USART_HardwareFlowControl_RTS_CTSUSART时钟初始化结构体

使⽤同步模式时需要配置SCLK引脚输出脉冲的属性typedef struct{ uint16_t USART_Clock; //同步模式下SCLK引脚上时钟输出使能控制 uint16_t USART_CPOL; //时钟极性 uint16_t USART_CPHA; //时钟相位 uint16_t USART_LastBit; //最尾位时钟脉冲} USART_ClockInitTypeDef;

USART_ClockUSART_Clock_Disable,USART_Clock_Enable

USART_CPOLUSART_CPOL_Low,USART_CPOL_High

USART_CPHAUSART_CPHA_1Edge,USART_CPHA_2Edge

USART_LastBitUSART_LastBit_Disable,USART_LastBit_Enable

4、USART1串⼝配置

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;USART_InitTypeDef USART_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;在所有中断前都要设置中断分组NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级串⼝时钟使能，GPIO时钟使能RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能USART1，GPIOA时钟串⼝复位

⼀般系统刚开始配置外设时会先执⾏复位USART_DeInit(USART1);GPIO端⼝模式设置

//USART1_TX GPIOA.9GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复⽤推挽输出GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9//USART1_RX GPIOA.10初始化GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输⼊GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10串⼝参数初始化USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串⼝波特率USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//⼀个停⽌位USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//⽆奇偶校验位USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//⽆硬件数据流控制USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串⼝1初始化NVIC//Usart1 NVIC 配置NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //⼦优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器开启串⼝中断USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串⼝接受中断使能串⼝USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串⼝1

5、发送与接收发送数据

发送单个字节

可发送字符或者数字void Usart_SendByte( USART_TypeDef * pUSARTx, uint8_t ch){ /* 发送⼀个字节数据到USART */ USART_SendData(pUSARTx,ch); /* 等待发送数据寄存器为空 */ while (USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET); }Usart_SendByte(USART1, ch);发送8位的数组void Usart_SendArray( USART_TypeDef * pUSARTx, uint8_t *array, uint16_t num){ uint8_t i; for(i=0; i>8; /* 取出低⼋位 */ temp_l = ch&0XFF; /* 发送⾼⼋位 */ USART_SendData(pUSARTx,temp_h); while (USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET); /* 发送低⼋位 */ USART_SendData(pUSARTx,temp_l); while (USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);}使⽤printf/putchar⾸先要包含头⽂件#include "stdio.h"重定向int fputc(int ch, FILE *f){ /* 发送⼀个字节数据到串⼝ */ USART_SendData(DEBUG_USARTx, (uint8_t) ch);

STM32HAL库之串口详细篇（基于HAL库）

STM32HAL库之串⼝详细篇（基于HAL库）

⼀、基础认识

(⼀) 并⾏通信

原理：数据的各个位同时传输

优点：速度快

缺点：占⽤引脚资源多，通常⼯作时有多条数据线进⾏数据传输

8bit数据传输典型连接图：

传输的数据是⼆进制：11101010，则通信使⽤8条线同时进⾏数据传输，发送端⼀次性发送8位数据，接收端⼀次性接收8位数据。

(⼆) 串⾏通信

原理：数据按位顺序传输

优点：占⽤引脚资源少

缺点：速度相对较慢，通常⼯作时只有⼀条数据线进⾏数据传输

8bit数据传输典型连接图：

传输的数据是⼆进制：11101010，则通信使⽤8条线同时进⾏数据传输，发送端⼀次性发送8位数据，接收端⼀次性接收8位数据。

8bit数据传输典型连接图：

传输的数据是⼆进制：11101010，则通信使⽤1条线进⾏数据传输，发送端⼀次性发送1位数据，接收端⼀次性接收1位数据。

串⾏通信的分类：

1.单⼯：数据只能在⼀个⽅向上传输，通信双⽅数据只能由⼀⽅传输到另⼀⽅

2.半双⼯：数据可以错时双向传输，通信双⽅数据可以⽀持两个⽅向传输，但是同⼀时间只能由⼀⽅传输到另外⼀⽅。

3.全双⼯：数据可以同时双向传输，通信双⽅数据可以同时进⾏双向传输，对于其中⼀个设备来说，设备需要⽀持发送数据时可以进⾏数据接收。

串⾏通信的通讯⽅式：

l 同步通信：带时钟同步信号的传输，如SPI、IIC、USART（同步）

l 异步通信：不带时钟同步信号的传输，如UART、USART（异步）常见数据传输协议：

(三) UART和USART

UART：通⽤异步收发器

USART：通⽤同步/异步收发器，其可选使⽤异步⽅式，那将和UART⽆区别，如果是同步，则需要多⼀根时钟线（USART_CK）

(四) STM32的USART注意：

l 通常USART1接⼝的通信速率较快，其它USART接⼝较慢。如STM32F103C8T6的USART1接⼝通信速率是4.5Mbps,其它USART接⼝的

通信速率是2.25Mbps。

stm32多任务多数据串口接收及处理方法

STM32多任务多数据串口接收及处理方法通常涉及到使用中断服务程序(ISR)或轮询方法来接收串口数据，并在多个任务之间分配和同步处理这些数据。以下是一个基本的步骤和策略，用于实现这一功能：

1. 初始化串口：首先，你需要初始化串口以进行通信。这包括设置波特率、数据位、停止位、奇偶校验等。

2. 配置中断：STM32的串口通常具有一个接收中断。你可以配置这个中断，以便每当一个新的字节被接收时，它就会触发一个中断。

3. 中断服务程序（ISR）：在中断服务程序中，你可以读取接收缓冲区中的数据，并将其放入一个全局变量或数据结构中，以便其他任务或函数可以访问它。

4. 多任务处理：你可以使用一个任务或一组任务来处理这些串口数据。这可能涉及到解析数据、执行某些操作或将数据发送到其他设备。

5. 数据同步：在多任务环境中，你需要确保数据的同步。这意味着，当一个任务正在处理数据时，其他任务不能同时访问或修改这些数据。这通常通过使用互斥锁、条件变量或其他同步机制来实现。

6. 轮询：除了使用中断，你还可以使用轮询方法来检查串口是否有数据可供读取。这种方法可能在某些应用中更简单，但可能不如中断方法效率高。 7. 错误处理：不要忘记在代码中包含错误处理逻辑。这可能包括检查读取的数据是否完整、是否有任何传输错误等。

8. 优化：对于高性能应用，你可能还需要考虑其他优化策略，如非阻塞读取、缓冲区管理、流量控制等。

以上只是一个基本的框架，具体的实现细节将取决于你的具体需求和STM32的具体型号。建议查阅STM32的参考手册和相关文档以获取更详细的信息和示例代码。

STM32USART的使用

USART（通用同步/异步收发传输器）是一种串行通信接口，用于在微控制器（MCU）和外部设备之间进行数据传输。STM32系列微控制器具有内置的USART硬件模块，在很多应用中被广泛使用。本篇文章将介绍STM32中USART的基本原理、配置以及使用方法。

USART的基本原理：

USART是一种全双工的通信接口，可以同时进行数据的发送和接收。它支持同步和异步两种通信方式。在异步通信中，通信双方通过传输时间间隔来同步数据，而在同步通信中，通信双方使用时钟信号来同步数据传输。USART还支持多种数据帧格式，如8位或9位数据位、奇偶校验位、1或2位停止位等。

USART的配置：

在STM32中，USART的配置主要涉及以下几个方面：

1.硬件引脚配置：先确定USART通信要使用的GPIO引脚，并将它们与USART模块的引脚进行映射。

2. USART时钟配置：通过RCC（Reset and Clock Control）模块配置USART时钟，使USART模块可以正常工作。

ART参数配置：设置USART的工作模式、波特率、数据位、停止位和校验等参数。

4.中断配置（可选）：如果需要使用USART中断来处理接收和发送数据，可以配置相应的中断向量。

USART的使用方法：下面是一个基本的USART初始化和数据发送的例子，假设使用USART2进行通信。

首先，需要在程序中引用相关的头文件和库。例如，在使用STM32Cube库时，可以引用以下头文件和库：

```c

#include "stm32f4xx.h"

#include "stm32f4xx_hal.h"

#include "stm32f4xx_hal_usart.h"

```

然后，进行USART的配置。以STM32Cube库为例，配置USART时可以使用HAL库提供的相应函数，如下所示：

```c

/*配置USART2引脚*/

STM32使用printf发送数据配置方法--串口UART,JTAGSWO,JLINKRTT

STM32使⽤printf发送数据配置⽅法--串⼝UART,JTAGSWO,JLINKRTT

STM32串⼝通信中使⽤printf发送数据配置⽅法(开发环境 Keil RVMDK)

在STM32串⼝通信程序中使⽤printf发送数据，⾮常的⽅便。可在刚开始使⽤的时候总是遇到问题，常见的是硬件访真时⽆法进⼊main主函数，其实只要简单的配置⼀下就可以了。

下⾯就说⼀下使⽤printf需要做哪些配置。有两种配置⽅法：⼀、对⼯程属性进⾏配置，详细步骤如下

1、⾸先要在你的main ⽂件中包含“stdio.h” （标准输⼊输出头⽂件）。

2、在main⽂件中重定义函数如下：

// 发送数据

int

fputc(

int ch, FILE *f) {

USART_SendData(USART1, (unsigned

char

) ch);

// USART1 可以换成 USART2 等

while (!(USART1->SR & USART_FLAG_TXE));

return (ch); }

// 接收数据

int

GetKey (

void) {

while (!(USART1->SR & USART_FLAG_RXNE));

return

((

int

)(USART1->DR &

0x1FF)); }

这样在使⽤printf时就会调⽤⾃定义的fputc函数，来发送字符。

3、在⼯程属性的 “Target" -> "Code Generation" 选项中勾选 "Use MicroLIB"

MicroLIB 是缺省C的备份库，关于它可以到⽹上查找详细资料。

⼆、第⼆种⽅法是在⼯程中添加“Regtarge.c”⽂件

1、在main⽂件中包含 “stdio.h” ⽂件

2、在⼯程中创建⼀个⽂件保存为 Regtarge.c ，然后将其添加⼯程中在⽂件中输⼊如下内容（直接复制即可）#include #include

#pragma import(__use_no_semihosting_swi)

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