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张龙祥

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STM32F407 USART串口通信是什么?

STM32F407 USART串口通信是什么?

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万菲

2021-12-10 11:07:32
USART全称为同步异步收发器,而UART仅仅为异步收发器
全双工,半双工,单工

全双工:就像我们现在用的手机电话,我既能听到你的声音,还能在听到声音的时候说话
半双工:对讲机,你说话我只能听,我说话你只能听
单工:我能说话你不能说话,你只能听,设定好了永远就只能听,不可能说话(这里面的说话与否对应着数据传输)
RS232

串口通信有很多接口标准
RS-232C有DB25和DB9这两种,分别对应25针和9针,目前使用最多的是9针,连接器的每个插针排列方式都有明确的定义,公头和母头的定义顺序是不一样的
1、TXD RXD数据线上
逻辑1的电平为-3~-15V
逻辑0的电平为3~15V 可见与我们平时所见到的TTL电平是相反的
2、在RTS、CTS、DSR、DTR、DCD等控制线上
信号有效为3~15V
信号无效为-3~-15V
3、两个通信设备之间要共地,发送口对接收口,接收口对发送口
异步通信

异步通信是以字符(构成的帧)进行传输的,字符与字符之间的间隔是任意的,即每个帧之间相隔多少时间传输我们是不管的,但是字符内部,各个位是以固定的时间传送的
总的来说异步通信简单开销小,但是传输效率低






串口通信库函数配置
1、首先串口是在GPIO上的,所以我们得开启对应的GPIO和USART时钟
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE); //使能GPIOA时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能USART1时钟


2、接下来是配置GPIO的复用功能


GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1); //GPIOA9复用为USART1
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1); //GPIOA10复用为USART1


3、初始化串口参数,包含波特率、字长、奇偶校验等参数




void USART_Init(USART_TypeDef* USARTx, USART_InitTypeDef*
USART_InitStruct);
typedef struct
{
  uint32_t USART_BaudRate;            //波特率
  uint16_t USART_WordLength;          //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;


4、同时不要忘记对GPIO的初始化+使能和USART的使能(GPIO初始化记得选复用模式)
综合库函数配置代码如下:


#include "usart.h"                 


/*******************************************************************************
* 函 数 名         : USART1_Init
* 函数功能                   : USART1初始化函数
* 输    入         : bound:波特率
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void USART1_Init(u32 bound)
{
   //GPIO端口设置
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
        USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
       
        RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE); //使能GPIOA时钟
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能USART1时钟

        //串口1对应引脚复用映射
        GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1); //GPIOA9复用为USART1
        GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1); //GPIOA10复用为USART1
       
        //USART1端口配置
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10 ; //GPIOA9与GPIOA10
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;        //速度50MHz
        GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出
        GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉
        GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化PA9,PA10
       


   //USART1 初始化设置
        USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率设置
        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
       
        USART_Cmd(USART1, ENABLE);  //使能串口1
       
        USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);
               
        USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启相关中断//开启的是接收完成中断


        //Usart1 NVIC 配置
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//串口1中断通道
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;//抢占优先级3
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3;                //子优先级3
        NVIC_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、       
}


/*******************************************************************************
* 函 数 名         : USART1_IRQHandler
* 函数功能                   : USART1中断函数
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void USART1_IRQHandler(void)                        //串口1中断服务程序
{
        u8 r;
        if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  //接收中断
        {
                r =USART_ReceiveData(USART1);//(USART1->DR);        //读取接收到的数据
                USART_SendData(USART1,r);
                while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) != SET);
        }
        USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);
}
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