串口的使用

1、為什么要用串口？

     自上一篇寫的時間是1月20號，今6月7號了，半年沒更新了。

這半年發生了什么？過完年就去找公司實習，在那里自我感覺進步很大。其實在公司大多都是自學，師傅基本不會給你說什么。但這并不能說明你的師傅對你不好，帶我的那個師傅只比我高一屆，但他的水平比我高的好多屆。他也是自學，也沒人告訴他該怎么做，因為老板也不太懂。所以自學能力很重要，當然有人帶你的話，這樣會更好。

      不說這些了，串口在調試的時候作用非常大。也學我們在學51的時候，只是將程序下載到開發板，看看是否能運行起來，通過數碼管將結果顯示出來，從而就知道程序設計的正確性。以前我也是這樣做的，沒什么不好。

在公司實習的時候，他們調試都是使用串口打印輸出信息，觀察程序從上電、初始化、運行數據什么的全部都顯示到PC機上。然后再一句一句分析它的打印信息，從而找到出錯的源頭。這使我對串口的認識有更深了一步，所以我決定在學習STM32的時候，開發流程跟在公司學的方法一樣——使用串口，觀察打印信息。

2、STM32跟PC機（也就是電腦）如何連接

       我的STM32F103C8T6只是裸板，沒有串口芯片，當然用的也是學生機——筆記本電腦，同樣也沒串口。

解決辦法1、買一塊 MAX3232轉接板+一條USB轉串口線 +郵費=30塊左右

              2、只需要買一塊PL2303的USB轉接板。這樣就將第一種的轉接板和連接結合到一起了。

不過我用的是第一種，MAX3232+USB的串口線  ，為什么不用方便的2種？

max3232對于沒有串口的開發板可以充當電平轉換芯片，如何開發板有了電平轉換芯片，我便使用USB轉串口線經行連接，這樣便靈活了。第二種只是用在既沒轉換芯片也沒USB轉串口的情況，不過對于最小系統板來說，它既可以下載程序，又可以當做串口來調試。至于臺式機就不需要USB轉串口線了，普通串口線即可。

                連接示意如下所示：

3、代碼分析

       再寫這里之前，應該已經學過模塊化編程了，STM32的每個XXX.c 和xxx.h 這都是模塊化編程。良好的程序，與其好的代碼風格有關。你的代碼風格跟你接觸教你寫代碼的有很大關系。以前剛剛學習單片機編程，我還不信，現在我承認，跟教我單片機的老師風格有些像。

 

       這里我做的是一個串口發送數據到PC機的例子：

       要讓STM32能夠順利發出數據，要進行如下配置

PA9，PA10管腳要配置，   USART也需要配置波特率，數據有幾位，停止位，數據流等。

USART和uart有什么區別   USART在做串口時，兩者并不區別，但是USART有SPI的功能。還有串口通信為什么要配置波特率，停止位，硬件數據留這些，以前我也沒想過，現在只覺得協議這個東西，是一個好的標準。

        建立一個usart_debug.c的文本，內容如下

#include"usart_debug.h"

void GPIO_Configuration(void)

{

GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能UASRT的時鐘

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//使能GPIOA的時鐘，開始的時候，我沒用這句話，調了兩天，跟源碼一句一句比才知道

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_9;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed= GPIO_Speed_50MHz; //波特率較高，IO翻轉需較高頻率

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //復用推挽輸出;我看網上有人說設置成GPIO_Mode_Out_PP普通推挽輸出也行，但實踐出真知，我試了發送是亂碼。;

GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

 

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_10;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //配置成浮空輸入，既然是輸入所以就不用配置IO口的頻率了

GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

}

 

void USART1_config(void)

{

USART_InitTypeDef     USART_InitStructure;

USART_InitStructure.USART_BaudRate= 115200;     //配置波特率

USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //配置數據位

USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;      //停止位

USART_InitStructure.USART_Parity= USART_Parity_No ;         //奇偶校驗位

 

USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl= USART_HardwareFlowControl_None; //硬件流

 

USART_InitStructure.USART_Mode =USART_Mode_Rx |USART_Mode_Tx;

USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);

 

USART_Cmd(USART1, ENABLE);

}

//這段很重要，如果要使用printf函數打印信息，需要加fputc函數，就需要對printf函數重定向到串口，以前工作中他們老是提重定向，什么串口重定向，USB重定向什么的，我也是云里霧里，如今給我的感覺就是將上層函數實現對底層硬件的操作

int  fputc(int ch,  FILE*f){

while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) !=SET); //網上的一些函數里面是沒有這一句代碼，如果不加的話，打印時第一個字符就會沒有，原因據說是硬件復位后，USART_FLAG_TC被置一了，而要發送數據必須讓其為底才可以，一表示數據發送發出的標志，也可以用這樣一句USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_TC);清楚標準位�？墒俏覜]這樣做一樣發成功了，這個疑惑以后再想明白。

USART_SendData(USART1, (uint16_t)ch);

 

while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) !=SET);

return ch;

 

}

void usart_debug_config(void)  //提供給main函數調用的串口配置函數

{

GPIO_Configuration(); //IO口配置

USART1_config();   //串口配置

}

 

 

還就是usart_debug.h

#ifndef __usart_debug_H

#define    __usart_debug_H

 

#include "stm32f10x.h"

#include

 

void usart_debug_config(void);

int fputc(int ch, FILE *f);

 

 

#endif // __USART1_H

 

 

 

 

 

       main函數：

這里使用兩種方式一種是 使用普通的方式發送，另一種使用printf函數

其實還有一種USART_printf函數來實現，這里不做介紹。有空看看區別一下printf和usart_printf，據說是支持格式多少的問題

 

#include"stm32f10x.h"

#include"usart_debug.h" //包含main函數里的調用函數

int main(void)

{

 

unsigned char TxBuf1[100] ={"發送字符串�。�!\r\n"};

int  i;

SystemInit();

usart_debug_config();

for( i = 0; TxBuf1[i] != '\0'; i++)

{

while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC)==RESET);//這里跟分析fputc時是一樣的

USART_SendData(USART1 , TxBuf1[i]);//發送字符數組里的單個字符

while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC)==RESET);

}

 

printf("hello world!  世界你好！ \r\n"); //調用printf函數

while(1)

{

;

}

 

}

 

 

仿真及調試

程序編好之后，在target option里要選擇 USE microLIB （keil自帶的微庫），這是使用非標準C庫，在編譯鏈接是，將我們編寫的fputc函數作為編譯的首選，否則就會編譯stdio.h里的fputc函數。

寫到這里我發現我這個代碼感覺不是很好，使用微庫而不用標準C庫，應該會有影響，我瞬間就明白了他們為什么要自己編寫支持輸出格式很少的的USART_printf函數了，后面目測我也會使用這個函數。

一個好的程序代碼就是結構健全，BUG很少。把簡單做到極致

在KEIL里繼續軟件仿真

仿真和下載時要注意的是，仿真要選USE Simulation  而下載要選右邊的JTAG。。。。

然后點擊debug 進入調試界面

 

view--->serial windos -->UART 1

全速運行 其結果如下：

串口發送數據就到此為止。

串口接收數據

這兒寫的跟上面的已經沒有關系了，不要搞混。

關于從PC機發送數據到STM32，這一部分則需要中斷來實現，因為我們不需要時時刻刻都來檢測外部是否發出數據給STM32，因此只要有數據來，就觸發中斷。這里就需要配置NVIC了

void NVIC_Config(void)

{

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

 

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);      //優先組為2

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;  //打開USART中斷通道

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3; //搶占優先級

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;          //子優先級

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;     //中斷通道使能

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

 

USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);    //串口接收中斷使能

 

USART_Cmd(USART1, ENABLE);

}

 

 

其他配置比如串口復用到IO配置，串口時鐘配置，和發送數據是一樣的。

 

 

串口中斷處理函數：

 

 

void USART1_IRQHandler(void)

{  int RX_status;  //自己定義一個標志位

RX_status = USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE);//讀取接收數據標志位，如果裝好了一幀數據則硬件將其置一。

if(RX_status == SET) {

USART_SendData(USART1 , USART_ReceiveData(USART1));//將收到的數據再由STM32發送給PC機。

while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC)==RESET);//等待發送完成。

 

}

}

       串口的發送接收大致如此，還是要搞懂什么數據位，硬件流，停止位，校驗位什么，一個東西既然出現了就要好好分析出現的意義。想到了今天給電腦拆機清灰，電腦最好兩年清一次。反正每次上螺絲都會多出那么一兩個來，是不是可以不用要？

       肯定不是，生產商肯定也知道節約成本什么，他們的結構工程師也知道PCB上開一個螺絲孔也是要收錢的。所以每一顆螺絲都有它的意義，所以什么校驗位，停止位也有他的意義，即便我們不使用。其實剩的螺絲我也扔了，完全不知道上在哪兒！

        差不多就到這里了，有問題或者需要STM32的學習資料，關注我的新浪微博@忙碌的小姚，私信我即可，

  學習知識一定要主動，這是多么痛的領悟啊�。�！

                                                                                                                                        記于2014年6月8日

 

串口發送數據     百度云盤：http://pan.baidu.com/s/1i3kj31N

串口發送接收數據  百度云盤：http://pan.baidu.com/s/1o6r0OIY

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