代码收藏家技术教程 2024-12-30

基于探索者STM32F407单片机学习——串口1初始化函数

2024/11/08单片机学习之串口代码分析

一：编写场景

在学习STM32F407时，对串口代码学习的思路分析。

二：代码源码

//初始化 IO 串口 1 
//bound:波特率
void uart_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
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 PA.9 PA.10
 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
 //USART 初始化设置
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//一般设置为 9600;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为 8 位
 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
 USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口
 USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口
USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);
#if EN_USART1_RX
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启中断
//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; //响应优先级 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、
#endif
}

void USART1_IRQHandler(void) //串口 1 中断服务程序
{
    u8 Res;
    #if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果 SYSTEM_SUPPORT_OS 为真，则需要支持 OS.
     OSIntEnter(); 
#endif
    if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) 
//接收中断(接收到的数据必须是 0x0d 0x0a 结尾)
    {
        Res =USART_ReceiveData(USART1);//(USART1->DR); //读取接收到的数据
        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
                else USART_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 
                }
            }
        } 
     } 
     #if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果 SYSTEM_SUPPORT_OS 为真，则需要支持 OS.
     OSIntExit(); 
     #endif
} 
#endif

三：分析理解

3.1：初始化端口：

针对初始化代码，较为简单，要记住GPIO初始化流程如下：

1：使能时钟模块–GPIO时钟+串口时钟

2：配置GPIO管脚映射

3：初始化GPIO相关管脚

4：串口1终端初始化

5：设置中断优先级

3.2：串口中断服务函数

重点分析中断服务函数：假设第一次接收到的数据为 abcd ；

u8 Res;
#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果 SYSTEM_SUPPORT_OS 为真，则需要支持 OS.
    OSIntEnter(); 
#endif

1：定义：变量Res:

目的：存储接收到的数据，成功则传递给数组USART_RX_BUF[ ]；

2：检测是否使用系统

if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) 
//接收中断(接收到的数据必须是 0x0d 0x0a 结尾)
{
    Res =USART_ReceiveData(USART1);//(USART1->DR); //读取接收到的数据
.
.
.
}

3：判断是否接受中断

if 嵌套判断语句，最外层的 if 语句；

USART_GetITStatus函数，用于检测串口中断标志位的状态，判断是否因为USARTx接收到数据而产生中断；

ITStatus USART_GetITStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT)

返回值为SET或RESET；

4：将数据一位一位读取

接受到中断后，进入 if 判断语句，进行USART_ReceiveData(USART_TypeDef* USARTx)函数，读取接收到的第一位数据 a ，并存入 Res 中（Res = a）；

 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
        else USART_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 
        }
    }
}

5：判断是否完成数据接收

u16 USART_RX_STA=0; //接收状态标记（在ASCII中0x0A和0x0D分别代表回车符和换行符）