串口发送字节/半字/字/字符串/数组及实现串口控制的方法

简介
串口通讯(Serial Communication)是一种设备间非常常用的串行通讯方式，因为它简单便捷，大部分电子设备都支持该通讯方式，电子工程师在调试设备时也经常使用该通讯方式输出调试信息。


STM32的串口通信外设有USART和UART。USART是Universal Synchronous Asynchronous Receiver and Transmitter的缩写，即通用同步异步收发器可以灵活地与外部设备进行全双工数据交换。UART(Universal Asynchronous Receiver and Transmitter)在USART基础上裁减了同步通信功能，只有异步通信。


串口通过三个引脚从外部连接到其它设备，任何 USART 双向通信均需要至少两个引脚：接收数据输入引脚 (RX) 和发送数据输出 引脚(TX)。


串口的配置
1. 配置usart的TX和RX引脚
static void MyUsart_GPIO_Init(void)
{
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
       
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
       
        GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;                //TX
        GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
        GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
       
        GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;                //RX
        GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
        GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
}


这里配置的是：
TX—PA9；
RX—PA10


2. 配置串口模式
1.使能串口时钟
2.配置串口参数：
波特率（一般是9600或15200）；
硬件控制流（一般是None）；
模式（一般RX和TX都用）；
奇偶校验（一般无）；
停止位（一般为1）；
字长（一般是8位）；


static void MyUSART_Mode_Init(void)
{
        USART_InitTypeDef USART_InitStruct;
       
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
       
        USART_InitStruct.USART_BaudRate = 9600;
        USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
        USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;
        USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;
        USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
        USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
        USART_Init(USART1,&USART_InitStruct);
}


3.配置串口的优先级（使用串口中断时）
static void MyUSART_NVIC(void)
{
        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
       
        NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
        NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
        NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
        NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
        NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
        NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
}


4.串口初始化
1.初始化串口引脚
2.初始化串口模式
3（配置串口优先级）
4.使能串口


void MyUSART_Init(void)
{
        //初始化串口引脚
        MyUsart_GPIO_Init();
       
        //初始化串口模式
        MyUSART_Mode_Init();
       
        //使能串口
        USART_Cmd(USART1,ENABLE);
}
经过以上步骤串口的配置就完成了，接下来就是编辑串口的发送字节、半字、字、字符串、数组函数了。


编写发送函数
当然了，以下函数可以根据具体要求来裁剪。


发送一个字节函数
void MyUSART_SendByte(uint8_t data)               
{
        USART_SendData(USART1, data);
        while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);
}


发送半字函数
void MyUSART_SendHalfWord(uint16_t data)
{
        uint8_t data_h,data_l;
        data_h = (data&0xff00)>>8;
        data_l = data&0xff;
        USART_SendData(USART1, data_h);
        while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);
        USART_SendData(USART1, data_l);
        while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);
}


发送字函数
void MyUSART_SendWord(uint32_t data)
{
        uint16_t data_h,data_l;
        data_h = (data>>16)&0xffff;
        data_l = data&0xffff;
        MyUSART_SendHalfWord(data_h);
        MyUSART_SendHalfWord(data_l);
//        while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)!=RESET)
}


发送字符串函数
void MyUSART_SendStr(uint8_t *str)
{
        uint8_t i=0;
        do
        {
                MyUSART_SendByte(*(str+i));
                i++;
        }while(*(str+i)!='');
        while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)==RESET);        //判断是否发送完成
}


发送数组函数
void MyUSART_SendArr(uint8_t *str,uint8_t count)
{
        uint8_t i=0;
        for(;i         {
                MyUSART_SendByte(*(str+i));
        }
        while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)==RESET);
}


重新定向printf函数
如果需要使用printf函数、putchar函数、getchar函数，则必须重新定向fputc和fgetc函数。否则c语言中的输入输出语句不能使用。


int fputc(int ch,FILE *f)
{
        USART_SendData(USART1, (uint8_t)ch);
        while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);
        return(ch);
}


int fgetc(FILE *f)
{
        while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_RXNE)==RESET);
        return((int)USART_ReceiveData(USART1));
}


编写主函数
int main()
{
        uint32_t a='我';
        uint8_t b[5]={1,2,3,4,5};
        uint8_t c[22]="单片机工程师rn";
        LED_Init();
        MyUSART_Init();
        MyUSART_SendByte(0x61);                //发送一个字节a
        MyUSART_SendHalfWord(0x6263);        //发送两个字节ab
        MyUSART_SendWord(a);                //发送字
        MyUSART_SendStr((unsigned char*)"单片机");        //发送字符串
        MyUSART_SendArr(b,5);                //发送数组
        printf(c);                                        //发送字符串
        putchar('n');                                //输出一个字节


        while(1)                        //实现串口控制，输入‘1’控制LED亮灭。
        {
                uint8_t ch;
                ch = getchar();
                if(ch=='1')LED0=!LED0;
        }
}


运行的结果如下：







结果分析：
MyUSART_SendByte(0x61); 输出结果：a
MyUSART_SendHalfWord(0x6263); 输出结果：bc
MyUSART_SendWord(a); 输出结果：我
MyUSART_SendStr((unsigned char*)“单片机”);输出结果：单片机
MyUSART_SendArr(b,5);输出结果：为一个数组，结果要在串口调试助手上勾选“16进制显示”，如下图





printf©;输出结果：单片机工程师
putchar(‘n’);输出结果：n
while循环中不断扫描输入的数据，如果是‘1’，则点亮或熄灭LED灯。
注意事项

• 发送字节、半字、全字的时候，如果输入的16进制数大于128（十进制计算）会显示“？”。例如0X9797,97的十进制151，查询ask码表应该是ù，但实际中会显示“？”。查阅c语言书籍，有个小注：000-127是标准的，128-255是扩展的。难道扩展的不能显示吗？有懂的请告知，谢了。
  
• 使用串口时一定要在魔术棒的Target中勾选“USE Micro LIB”。
  
  

程序已经过调试验证，可正常输出，串口可控制LED