代码收藏家技术教程 2024-12-19

STM32 USART串口通信综合练习

USART（通用同步/异步串行接收/发送器）串口通信具有以下特点：

全双工操作：设备之间可以同时进行数据的发送和接收。

异步通信：不需要共同的时钟信号，双方设备有各自的时钟。

单端信号：使用一根线传输信号，通常需要地线作为参考。

点对点通信：仅支持两个设备之间的直接通信。

USART串口通信的参数

波特率：单位时间内传输的码元数量，决定了数据传输速率。

起始位：标志数据帧的开始，通常为低电平。

数据位：数据帧的有效载荷，常见为8位。

校验位：用于数据验证，可以位于数据帧的最后一位。

停止位：标志数据帧的结束，通常为高电平。

USART串口通信的优缺点

优点：

简单易用：不需要统一的时钟线，接线方便。

广泛的应用：由于其简单性和灵活性，被广泛应用于各种嵌入式系统和物联网设备中。

缺点：

电气接口不统一：不同处理器使用的电平存在差异，直接相连可能会损伤器件。

抗干扰能力差：TTL信号的抗干扰能力较差，数据在传输过程中容易出错。

通信距离短：由于抗干扰能力差，通信距离通常限制在一个电路板上的两个芯片之间。

tim.c配置

#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"

void Tim_init(u16 arr,u16 psc){

   TIM_TimeBaseInitTypeDef Tim2;
   NVIC_InitTypeDef NVIC_Initx;
   //1、开启定时器2时钟
   RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);   //开启TIM2时钟

   //2、定时器初始化
   Tim2.TIM_Period = arr;   //自动装载值   装载值10000-1
   Tim2.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;   //计数模式向上计数
   Tim2.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;   //时钟分割是输入捕获用的，故这里随便给
   Tim2.TIM_Prescaler=psc;   //预分频值       7200-1

   TIM_TimeBaseInit(TIM2,&Tim2);
   //3、打开更新中断
   TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);   //此处有中断

   //4、优先级   有中断就有中断优先级
   NVIC_Initx.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;   //配置目标：中断线0
   NVIC_Initx.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
   NVIC_Initx.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;       //设置抢占优先级
   NVIC_Initx.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;                       //设置响应优先级
   NVIC_Init(&NVIC_Initx);


   //5、启动定时器
   TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
}

//构建中断服务函数，在.s启动文件中找
void TIM2_IRQHandler()
{
   //交替闪烁
   //如果B5输出为1 则B5输出为0 E5输出1
   if(GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_5))
   {
       LED1_ON;
       LED2_OFF;
   }
   else   //如果B5输出为0 则B5输出为1 E5输出0
   {
       LED2_ON;
       LED1_OFF;
   }
   //               否则B5输出为1 E5输出为0

   //清除中断标记位       如何已经触发过来，再次使用不清除就一直是触发过后的高电平
   TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);
}

tim.h配置

#ifndef __TIM_H
#define __TIM_H

#include "stm32f10x.h"
void Tim_init(u16 arr,u16 psc);

#endif

usart.c配置

#include "stm32f10x.h"
#include "usart.h"

void Usart_Init(int bsp)
{
   GPIO_InitTypeDef Initx;
   NVIC_InitTypeDef NVIC_Initx;
   USART_InitTypeDef USART_Initx;
   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO|RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//开io时钟

   //1、io设置 A9复用推挽和A10浮空复用
   //初始化 A9复用推挽 A10浮空复用
   Initx.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
   Initx.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
   Initx.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
   GPIO_Init(GPIOA,&Initx);//A9复用推挽

   Initx.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
   Initx.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
   Initx.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
   GPIO_Init(GPIOA,&Initx);//A10浮空复用

   //2、开串口1时钟
   //3、设置串口1的工作方式
   USART_Initx.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;//输入和输出
   USART_Initx.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验 Even偶校验 Odd奇校验
   USART_Initx.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//帧结尾传输一个停止位
   USART_Initx.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//9位数据位
   USART_Initx.USART_BaudRate = bsp;//波特率
   USART_Initx.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//硬件流控制
   USART_Init(USART1,&USART_Initx);
   //4、打开串口的 “接收” 数据中断
   USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);//接收中断
   //5、设置中断优先级

   NVIC_Initx.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//配置目标USART1 全局中断
   NVIC_Initx.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
   NVIC_Initx.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;       //设置抢占优先级
   NVIC_Initx.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;                       //设置响应优先级
   NVIC_Init(&NVIC_Initx);

   //6、启动串口
   USART_Cmd(USART1,ENABLE);

}
void USART1_IRQHandler()
{
   u16 data;
   if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE))   //是接收中断就触发此条件
   {
       data = USART_ReceiveData(USART1);//读数据
       USART_SendData(USART1,data);//把data数据发出去
       USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_RXNE);//清除中断标记位
   }//可能有多个原因引起串口中断
   //else if(xxx中断)

}

usart.h文件配置

#ifndef __USART_H
#define __USART_H

#include "stm32f10x.h"
void Usart_Init();

#endif

main.c配置

#include "stm32f10x.h"
#include "tim.h"
#include "usart.h"

int main()
{
   u16 data;
   u8 num[6],i = 0;
   //中断分组
   NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

   Tim_init(999,8999);
   Usart_Init(115200);


   //delay_init();
   //编写程序功能
   //BEEP_ON;
   while(1){;
       //读取定时器的当前值
       data = TIM_GetCounter(TIM2);
       i = 0;
       //拆分当前值
       while(data)
       {
           num[++i] = data %10;//把个位放入数组中保存
           data = data / 10;//去掉当前数的个位
       }
       //发送当前值
       for(;i>=1;i–)
       {
           USART_SendData(USART1,num[i]+'0');
           while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==0);
       }
       //发完一组数据，换行
       USART_SendData(USART1,'\r');
       while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==0);
       USART_SendData(USART1,'\n');
       while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==0);
   }
   return 0;
}