常见串行通信接口有哪些？

1 对应引脚


参考中文参考手册v10——8.3.8节



2 通信设置


1). 处理器与外部设备通信


并行通信：速度快 占用引脚多
串行通信：速度慢 占用引脚少

       单工：单方向通信只能由A到B
       半双工：可以双向传输，但同一时刻只能在一个方向
       全双工：允许同时双向传输，两设备都具有独立的发送和接收能力

通信方式

           同步通信：带时钟同步信号传输 SPI IIC通信接口
           异步通信：不带时钟同步信号 UART 需要设置波特率

常见串行通信接口


2). 异步通信需要定义的参数


              起始位 数据位 奇偶校验位 停止位 波特率设置

3). 波特率计算


                tx/rx波特率=Fpclx/(16*USARTDIV)

上式中，F PCLKx是给串口的时钟(PCLK1用于USART2、3、4、5，PCLK2用于USART1)；USARTDIV是一个无符号定点数。我们只要得到USARTDIV的值，就可以得到串口波特率寄存器USARTI->BRR的值，反过来，我们得到USARTI->BRR的值，也可以推导出USARTDIV的值。但我们更关心的是如何从USARTDIV的值得到UUSARTI->BRR的值，因为一-般我们知道的是波特率，和PCLKx的时钟，要求的就是USART BRR的值。下面我们来介绍如何通过USARTDIV得到串口USART BRR寄存器的值。假设我们的串口1要设置为115200的波特率，而PCLK2的时钟为72M。这样，我们根据上面的公式有:

             USARTDIV=72000000/(115200* 16)= 39.0625

那么得到:

         DIV_ Fraction= 16*0.0625= 1=0X01;
         DIV_ Mantissa= :39 =0X27;

这样，我们就得到了USARTI->BRR的值为0X0271。只要设置串口1的BRR寄存器值为0X0271就可以得到115200的波特率。

4). 用到的库函数函数


void USART_Init(); //串口初始化：波特率，数据字长，奇偶校验，硬件流控以及收发使能
void USART_Cmd();//使能串口
void USART_ITConfig();//使能相关中断

void USART_SendData();//发送数据到串口，DR
uint16_t USART_ReceiveData();//接受数据，从DR读取接受到的数据

FlagStatus USART_GetFlagStatus();//获取状态标志位
void USART_ClearFlag();//清除状态标志位
ITStatus USART_GetITStatus();//获取中断状态标志位
void USART_ClearITPendingBit();//清除中断状态标志位

3. 串口配置的一般步骤


①串口时钟使能

             GPIO时钟使能:RCC_APB2PeriphClockCmd();

②串口复位

             USART_Delnit();   （这一步不是必须的）

③GPIO端口模式设置

             GPIO_Init(); 模式设置查表（后文附表，或v10——8.1.11）

④串口参数初始化:

             USART_Init();

⑤开启中断并且初始化NVIC (如果需要开启中断才需要这个步骤)

             USART_ITConfig();  开启哪种中断
             NVIC_Init(); 设置抢占/相应优先级

⑥使能串口

             USART_Cmd();

⑦编写中断处理函数

             USARTX_TRQHandler();

⑧串口数据收发

             void USART_SendData();//发送数据到串口，DR
            uint16_t USART_ReceiveData();//接受数据，从DR读取接受到的数据

⑨串口传输状态获取:

           FlagStatus USARTE_GetFlagStatus(USARTTypeDef*.USARTx, uint16_t USART_FLAG);
            void USART_ClearlTPendingBit(USART_TypeDef USARTx, uint16_t USARTIT);

函数设置(串口1为例)


头文件程序


下面展示一些 内联代码片。

#ifndef __USART_H
#define __USART_H                           
#include "sys.h"  

void usart_Init(void);

#endif


源文件


#include "sys.h"
#include "usart.h"

void usart_Init(void)
{
                GPIO_InitTypeDef GPIO_InitTypestru;
                USART_InitTypeDef USART_InitTypestru;
          NVIC_InitTypeDef NVIC_InitTypestru;
               
                RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);

                GPIO_InitTypestru.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
                GPIO_InitTypestru.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;
                GPIO_InitTypestru.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz;
                GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitTypestru);   //输出设置

                GPIO_InitTypestru.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;
                GPIO_InitTypestru.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;
                GPIO_InitTypestru.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz;
                GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitTypestru);  //输入设置

                USART_InitTypestru.USART_BaudRate=115200;      //波特率
                USART_InitTypestru.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None; //不使用硬件流
                USART_InitTypestru.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;  //发送接收 都使能
                USART_InitTypestru.USART_Parity=USART_Parity_No; //不使用奇偶校验
                USART_InitTypestru.USART_StopBits=USART_StopBits_1; //一位停止位
                USART_InitTypestru.USART_WordLength=USART_WordLength_8b; //字长8位
                USART_Init(USART1,&USART_InitTypestru);
      
    USART_Cmd(USART1,ENABLE);      
      
          USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE); //开启中断 接收中断
               
                NVIC_InitTypestru.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQn; //串口1中断
                NVIC_InitTypestru.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
                NVIC_InitTypestru.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;
                NVIC_InitTypestru.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;  //优先级都为1
                NVIC_Init(&NVIC_InitTypestru);
}

void USART1_IRQHandler(void)
{
        u8 res;
  if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE))
        res=USART_ReceiveData(USART1);
     USART_SendData(USART1,res);
}

主函数


#include "stm32f10x.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"

int main(void)
{               
  usart_Init();
        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
         
        while(1);
}


效果


使用串口调试助手给mcu发送数据，单片机接收到数据，并将此数据在此发送给电脑。若需要其他指令，改变服务中断函数的内容即可。

接收数据的调用


例：串口1接收到一数据，如1，怎样在主函数中判断并调用此数据呢？

• 先在main函数之外定义一个全局变量，如 u8 res=0;
  
• 在usart.c文件中的串口中断函数中，我们将接收到的数据赋值给res， res=USART_ReceiveData(USART1);
  
• 但此时编译会提示未定义res，因此我们需要在usart.h文件中声明res已经在其他文件中已经定义过了。所以在usart.h文件中加入此行代码extern u8 res;
  
• 此时即可在main中使用此变量，如
  
  

    if(res==0x31)  //既res==1？ 此为十六进制码
       i=1;
   else
           i=2;
        //PS:我是使用蓝牙通过串口发送数据给mcu，
        //发送的数据为十六进制码，虽然在串口助手中发送的数字为1，
        //但在代码中需要将**(res==1?)**写为**(res==0x31？)**，
        //经实验(res==1)？不会有效果。

• ASCII与HEX对照转换表参考此链接
  
  
  

附表