STM32串口配置流程.docx

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STM32串口配置流程

stm32串口通信

　　stm32F103RCT6提供5路串口。

串口的使用，只要开启串口时钟，设置相应的I/O口的模式，然后配置下波特率、数据位长度、奇偶校验等信息，即可使用。

1.串口的配置步骤

①串口时钟使能

　　APB2外设时钟使能寄存器（RCC_APB2ENR）

置1开启。

清0关闭。

第14位对串口1的时钟使能

　　Eg：

RCC->APB2ENR|=1<<14;　　//使能串口1时钟

除串口1的时钟使能在RCC_APB2ENR寄存器，其余的时钟使能位在寄存器RCC_APB1ENR寄存器，而APB2（72M）的频率一般是APB1（36M）的一倍。

　　APB1外设时钟使能寄存器（RCC_APB1ENR） 

20-17位串口5-2时钟使能

　　Eg：

RCC->APB1ENR|=1<<17;　　//使能串口2时钟

②串口复位

　　一般在系统刚开始配置外设时，都会先执行复位该外设的操作，而复位后要将其结束复位。

　　串口复位主要在寄存器RCC_APB2RSTR（串口1的复位）和寄存器RCC_APB1RSTR（串口2-5的复位）。

　　APB2外设复位寄存器（RCC_APB2RSTR）

置1复位，清0无作用。

第14位是串口1复位

　　Eg：

RCC->APB2RSTR|=1<<14;　　//复位串口1

　　　　RCC->APB2RSTR&=~（1<<14）;　　//停止复位

　　APB1外设复位寄存器（RCC_APB1RSTR）

置1复位，清0无作用。

20-17位串口5-2复位

　　Eg：

 RCC->APB1RSTR|=1<<17;　　//复位串口2

　　　　 RCC->APB1RSTR&=~（1<<17）;　　//停止复位

③串口波特率设置

　　波特比率寄存器（）

　　关于波特率设置在函数voiduart_init（u32pclk2,u32bound）里已经设置好，并且封装在usart.c文件里面可以直接调用。

④串口控制

　　stm32的每个串口都有3个控制寄存器USART_CR1~3控制

　　控制寄存器1（USART_CR1）

　　该寄存器32~14位保留，第13位使能串口（任何串口在应用的时候都必需将其置“1”）第12位设置字长，当这位为“0”的时候设置串口位8个字长外加n个停止位，这n个停止位在寄存器USART_CR2中第[13:

12]位来决定。

PCE为奇偶校验使能位设置为“0”则禁止校验，否则使能校验。

PS是交验选择位，设置为“0”则为偶校验，否则为奇校验。

PEIE：

PE（校验错误）中断使能，该位由软件设置或清除，定义：

0（禁止产生中断），1（当USART_SR中的PE为’1’时，产生USART中断）。

TXEIE发送缓冲区空中断使能，（手动），定义：

0（禁止产生中断），1（当USART_SR中的TXE为’1’时，产生USART中断）。

TCIE发送完成中断使能，（手动），定义：

0（禁止产生中断）1（当USART_SR中的TC为’1’时，产生USART中断）。

RXNEIE接收缓冲区非空中断使能，（手动），定义：

0（禁止产生中断），1（当USART_SR中的ORE或者RXNE为’1’时，产生USART中断）。

TE为发送使能位，设置为“1”将开启串口的发送功能。

RE为接收使能位，用法同TE。

　　控制寄存器2（USART_CR2）

Eg：

USART1->CR1|=0X200C; //1位停止,无校验位.0X200C=0010000000001100B

设置成使能串口8个字长1个停止位（USART_CR2中[13:

12]默认为“0”）禁止校验，禁止校验所有中断，使能发送和接收。

⑤数据的发送和接收

　　数据寄存器（USART_DR）

发送数据缓存寄存器（向它写数据它会自动发送数据），当接收到数据时则存放接收的数据

⑥串口状态

　　状态寄存器（USART_SR）

RXNE（读数据寄存器非空），当该位被置1时，即提示已经有数据被接收，可以读取。

我们应尽快读取USART_DR，通过读USART_DR可以将该位清0，也可以向该位写0直接清除。

TC（发送完成）,当该位被置位时，表示USART_DR内的数据以及被发送完成了。

如果设置了这个位的中断，则会产生中断。

该位两种清0方式：

①读USART_DR②向该位写0直接清除

2.关于波特率的计算

voiduart_init（u32pclk2,u32bound）pclk2是系统时钟平率。

bound需要设置的波特率，例如9600、115200等。

参考1.③中的USART_BRR寄存器。

STM32串口波特率的计算公式如下：

　　Tx/Rx波特率=fPCLKx/（16*USARTDIV）

　　fPCLKx是给串口的时钟（PCLK1用于USART2-5，PCLK2用于USART1）

　　USARTDIV是一个无符号定点数，得到USARTDIV，可得USART1->BRR值；可得USART1->BRR值，可推USARTDIV。

　　Eg：

串口1要设置为9600波特率，而PCLK2时钟为72MHz。

　　　　USARTDIV=72000000/（16*9600）=468.75

　　　那么得到：

DIV_Fraction（小数部分）=16*0.75=12=0x0C；　　DIV_Mantissa（整数部分）=468=0x1D4

　 　这样就得到了USART1->BRR=0x1D4C。

设置1.③中的USART_BRR寄存器值为0x1D4C，即可得到9600的波特率。

3.USART1

voiduart_init（u32pclk2,u32bound）

voidUSART1_IRQHandler（void）

两个函数已经封装在usart.c中可直接调用

//初始化I/O串口1

//pclk2:

PCLK2时钟频率（Mhz）

//bound:

波特率

voiduart_init（u32pclk2,u32bound）

{

floattemp;

u16mantissa;

u16fraction;

temp=（float）（pclk2*1000000）/（bound*16）;//得到USARTDIV

mantissa=temp;//得到整数部分

fraction=（temp-mantissa）*16;//得到小数部分

mantissa<<=4;

mantissa+=fraction;

RCC->APB2ENR|=1<<2;//使能PORTA时钟

RCC->APB2ENR|=1<<14;//使能串口时钟

GPIOA->CRH&=0XFFFFF00F;//IO状态设置PA9PA10

GPIOA->CRH|=0X000008B0;//IO状态设置

RCC->APB2RSTR|=1<<14;//复位串口1

RCC->APB2RSTR&=~（1<<14）;//停止复位

//波特率设置

USART1->BRR=mantissa;//波特率设置

USART1->CR1|=0X200C;//1位停止无校验位

#ifEN_USART1_RX//如果使能了接收

//使能接收中断

USART1->CR1|=1<<8;//PE中断使能

USART1->CR1|=1<<5;//接收缓冲区非空中断使能

MY_NVIC_Init（3,3,USART1_IRQn,2）;//组2最低优先级

#endif

}

//uart.h

#ifndef__USART_H

#define__USART_H

#include"sys.h"

#include"stdio.h"

#defineUSART_REC_LEN200//定义最大接收字节数200

#defineEN_USART1_RX1//使能1禁止0串口1接收

externu8USART_RX_BUF[USART_REC_LEN];//接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.末字节为换行符

externu16USART_RX_STA;//接收状态标记

voiduart_init（u32pclk2,u32bound）;

#endif

#ifEN_USART1_RX//如果使能了接收

//串口1中断服务程序

//注意,读取USARTx->SR能避免莫名其妙的错误

u8USART_RX_BUF[USART_REC_LEN];//接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.

//接收状态

//bit15，接收完成标志

//bit14，接收到0x0d

//bit13~0，接收到的有效字节数目

u16USART_RX_STA=0;//接收状态标记

voidUSART1_IRQHandler（void）

{

u8res;

#ifdefOS_CRITICAL_METHOD//如果OS_CRITICAL_METHOD定义了,说明使用ucosII了.

OSIntEnter（）;

#endif

if（USART1->SR&（1<<5））//接收到数据

{

res=USART1->DR;

if（（USART_RX_STA&0x8000）==0）//接收未完成

{

if（USART_RX_STA&0x4000）//接收到了0x0d

{

if（res!

=0x0a）USART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始

elseUSART_RX_STA|=0x8000;//接收完成了

}else//还没收到0X0D

{

if（res==0x0d）USART_RX_STA|=0x4000;

else

{

USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=res;

USART_RX_STA++;

if（USART_RX_STA>（USART_REC_LEN-1））USART_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收

}

}

}

}

#ifdefOS_CRITICAL_METHOD//如果OS_CRITICAL_METHOD定义了,说明使用ucosII了.

OSIntExit（）;

#endif

}

#endif

#include"sys.h"

#include"usart.h"

#include"delay.h"

#include"led.h"

#include"key.h"

intmain（void）

{

u8t;

u8len;

u16times=0;

Stm32_Clock_Init（9）;//系统时钟设置

delay_init（72）;//延时初始化

uart_init（72,9600）;//串口初始化为9600

LED_Init（）;//初始化与LED连接的硬件接口

while

（1）

{

if（USART_RX_STA&0x8000）//1000000000000000接收成功

{

len=USART_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的数据长度

printf（"\r\n您发送的消息为:

\r\n"）;

for（t=0;t

{

USART1->DR=USART_RX_BUF[t];

while（（USART1->SR&0X40）==0）;//等待发送结束

}

printf（"\r\n\r\n"）;//插入换行

USART_RX_STA=0;

}else

{

times++;

if（times%2000==0）printf（"请输入数据,以回车键结束\r\n"）;

if（times%30==0）LED0=!

LED0;//闪烁LED,提示系统正在运行.

delay_ms（10）;

}

}

}

下面提供一种库函数实现方法

串口通信配置步骤

在上面的介绍中，可能有的朋友很不理解，不过没有关系，下面我们

讲解如何使用库函数对USART进行配置。

这个也是在编写程序中必须要了

解的。

具体步骤如下：

（USART相关库函数在stm32f10x_usart.c和

stm32f10x_usart.h文件中）。

（1）使能串口时钟及GPIO端口时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE）;//使能GPIOA时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE）;//使能USART1时钟

（2）GPIO端口模式设置，设置串口对应的引脚为复用功能

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;

（3）初始化串口参数，包含波特率、字长、奇偶校验等参数

voidUSART_Init（USART_TypeDef*USARTx,USART_InitTypeDef*

USART_InitStruct）;

typedefstruct

{

uint32_tUSART_BaudRate;//波特率

uint16_tUSART_WordLength;//字长

uint16_tUSART_StopBits;//停止位

uint16_tUSART_Parity;//校验位

uint16_tUSART_Mode;//USART模式

uint16_tUSART_HardwareFlowControl;//硬件流控制

}USART_InitTypeDef;

例如：

USART_InitTypeDefUSART_InitStructure;

USART_InitStructure.USART_BaudRate=9600;//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

（4）使能串口

voidUSART_Cmd（USART_TypeDef*USARTx,FunctionalStateNewState）;

USART_Cmd（USART1,ENABLE）;//使能串口1

（5）设置串口中断类型并使能

voidUSART_ITConfig（USART_TypeDef*USARTx,uint16_tUSART_IT,

FunctionalStateNewState）;

USART_ITConfig（USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE）;//开启接收中断

USART_ITConfig（USART1，USART_IT_TC，ENABLE）;

对应的串口中断类型可在stm32f10x_usart.h中查找到

（6）设置串口中断优先级，使能串口中断通道

NVIC初始化库函数是NVIC_Init（）

（7）编写串口中断服务函数

USART1_IRQHandler

ITStatusUSART_GetITStatus（USART_TypeDef*USARTx,uint16_tUSART_IT）;

if（USART_GetITStatus（USART1,USART_IT_RXNE）!

=RESET）

{

...//执行USART1接收中断内控制

}

voidUSART_ClearFlag（USART_TypeDef*USARTx,uint16_t

USART_FLAG）;

第二个参数为状态标志选项，可选参数可在stm32f10x_usart.h中查找到

例如：

voidUSART1_IRQHandler（void）//串口1中断服务程序

{

u8r;

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）;

}

/*******************************************************************************

*º¯ÊýÃû:

USART1_Init

*º¯Êý¹¦ÄÜ:

USART1³õʼ»¯º¯Êý

*ÊäÈë:

bound:

²¨ÌØÂÊ

*Êä³ö:

ÎÞ

*******************************************************************************/

voidUSART1_Init（u32bound）

{

//GPIO¶Ë¿ÚÉèÖÃ

GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;

USART_InitTypeDefUSART_InitStructure;

NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE）;

RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE）;

/*ÅäÖÃGPIOµÄģʽºÍIO¿Ú*/

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;//TX//´®¿ÚÊä³öPA9

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//¸´ÓÃÍÆÍìÊä³ö

GPIO_Init（GPIOA,&GPIO_InitStructure）;/*³õʼ»¯´®¿ÚÊäÈëIO*/

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;//RX//´®¿ÚÊäÈëPA10

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;//Ä£ÄâÊäÈë

GPIO_Init（GPIOA,&GPIO_InitStructure）;/*³õʼ»¯GPIO*/

//USART1³õʼ»¯ÉèÖÃ

USART_InitStructure.USART_BaudRate=bound;//²¨ÌØÂÊÉèÖÃ

USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;//×Ö³¤Îª8λÊý¾Ý¸ñʽ

USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;//Ò»¸öֹͣλ

USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;//ÎÞÆæżУÑéλ

USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;//ÎÞÓ²¼þÊý¾ÝÁ÷¿ØÖÆ

USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;//ÊÕ·¢Ä£Ê½

USART_Init（USART1,&USART_InitStructure）;//³õʼ»¯´®¿Ú1

USART_Cmd（USART1,ENABLE）;//ʹÄÜ´®¿Ú1

USART_ClearFlag（USART1,USART_FLAG_TC）;

USART_ITConfig（USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE）;//¿ªÆôÏà¹ØÖжÏ

//Usart1NVICÅäÖÃ

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQn;//´®¿Ú1ÖжÏͨµÀ

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;//ÇÀÕ¼ÓÅÏȼ¶3

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=3;//×ÓÓÅÏȼ¶3

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;//IRQͨµÀʹÄÜ

NVIC_Init（&NVIC_InitStructure）;//¸ù¾ÝÖ¸¶¨µÄ²ÎÊý³õʼ»¯VIC¼Ä´æÆ÷¡¢

}

/*******************************************************************************

*º¯ÊýÃû:

USART1_IRQHandler

*º¯Êý¹¦ÄÜ:

USART1ÖжϺ¯Êý

*ÊäÈë:

ÎÞ

*Êä³ö:

ÎÞ

*******************************************************************************/

voidUSART1_IRQHandler（void）//´®¿Ú1ÖжϷþÎñ³ÌÐò

{

u8r;

if（USART_GetITStatus（USART1,USART_IT_RXN