串口通信的知识点汇总，错过绝对后悔

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王鑫

2021-12-13 13:56:34

1.USART简介

1.1USART框图

1.功能引脚
TX:数据发送。
RX:数据接收。
nCTS:清除发送，若是高电平，在当前数据传输结束时阻断下一次的数据发送。
nRTS: 发送请求，若是低电平，表明USART准备好接收数据。
SCLK:发送器时钟输出引脚。这个引脚仅适用于同步模式。
2.数据寄存器
数据寄存器包含了一个专门用于发送的可写 TDR，一个专门用于接收的可读 RDR。当进行发送操作时，往 USART_DR写入数据会自动存储在 TDR内；当进行读取操作时，向 USART_DR读取数据会自动提取 RDR 数据。
3.控制器
USART有专门控制发送的发送器、控制接收的接收器，还有唤醒单元、中断控制等。
使用USART之前需要向USART_CR1寄存器的UE位置1使能USART，UE位用于开启供给串口的时钟。发送或者接收数据字长可选8或9位，由USARTT_CR1的M位控制。
4.波特率生成
USART 的发送器和接收器使用相同的波特率，即使用该函数uart_init(115200);时，括号中的变量需要为一特定波特率，并且在串口助手中需要与该波特率相同。
1.2USART初始化函数

void uart_init(u32 bound){
//结构体定义
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//使能USART1，GPIOA时钟

//USART1_TX GPIOA.9初始化
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
    GPIO_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GPIOA9

    //USART1_RX    GPIOA.10初始化
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO10

    //Usart1 NVIC 配置
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
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使能通道
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器

   //USART
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
    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接收中断
    USART_Cmd(USART1, ENABLE);//使能串口1
}
2.主程序编写

对各个函数初始化（延时函数，USART通信，OLED）
利用sscanf读取到USART_RX_BUF数组的值
利用switch case函数根据得到的值不同输出相应的值
利用OLED_ShowNum()函数在OLED屏上显示出该函数
最后再将接收状态标记清0，可以接受下一次数据

//通过串口助手发送1-9的数据，然后再OLED上显示 x*5+100的值
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "string.h"
#include "oled.h"

int main(void){
int num,end_num;
delay_init(); //延时函数初始化
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
uart_init(115200);

OLED_Init();//OLED初始化
OLED_ColorTurn(0);//颜色显示
OLED_DisplayTurn(0);
OLED_Clear();//清空屏幕
//void OLED_ShowNum(u8 x,u8 y,u32 num,u8 len,u8 size1,u8 mode)
while(1){
if(USART_RX_STA&0x8000)
{
sscanf(USART_RX_BUF,"%d",&num);
switch(num){
case 1:
end_num = num*5+100;
break;
case 2:
end_num = num*5+100;
break;
case 3:
end_num = num*5+100;
break;
case 4:
end_num = num*5+100;
break;
case 5:
end_num = num*5+100;
break;
case 6:
end_num = num*5+100;
break;
case 7:
end_num = num*5+100;
break;
case 8:
end_num = num*5+100;
break;
case 9:
end_num = num*5+100;
break;
default:
break;
}
OLED_ShowNum(0,0,end_num,3,16,1);
OLED_Refresh();
delay_ms(1000);
USART_RX_STA = 0;//可以接收下一次的数据
}
}
}
3.效果展示