怎样通过串口完成stm32与上位机的串口通信呢

一、概述：

本文先通过最开始的LED灯程序完成寄存器与库函数的一个对比，然后通过串口完成stm32与上位机（PC机）的串口通信
二、库函数与寄存器的区别

1、库函数与寄存器的区别：

STM32对寄存器操作和对库函数操作的区别主要在于两个点
1、寄存器是直接对芯片的寄存器操作，相对库函数来说，整个程序更加高效，在需要大量处理数据的时候，寄存器能比库函数相对快的处理速度完成
2、库函数相比寄存器来说，我们更容易理解，工程师、编程人员更容易学会如何去应用函数来完成功能。也能够更加高效的完成主程序的撰写。

2、代码对比：

1、寄存器：

#include "led.h"
void LED_Init(void)
{
        RCC->APB2ENR|=1<<3;    //使能PORTB时钟                    
        RCC->APB2ENR|=1<<6;    //使能PORTE时钟       
                    
        GPIOB->CRL&=0XFF0FFFFF;
        GPIOB->CRL|=0X00300000;//PB.5 推挽输出            
    GPIOB->ODR|=1<<5;      //PB.5 输出高
                                                                                          
        GPIOE->CRL&=0XFF0FFFFF;
        GPIOE->CRL|=0X00300000;//PE.5推挽输出
        GPIOE->ODR|=1<<5;      //PE.5输出高
}


2、库函数：


#include "led.h"
void LED_Init(void)
{

GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
       
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE);         //使能PB,PE端口时钟
       
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;                                 //LED0-->PB.5 端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;                  //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;                 //IO口速度为50MHz
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);                                         //根据设定参数初始化GPIOB.5
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);                                                 //PB.5 输出高


GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;                             //LED1-->PE.5 端口配置, 推挽输出
GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);                                           //推挽输出 ，IO口速度为50MHz
GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);                                                  //PE.5 输出高
}


总结

通过代码的直观的对比，对寄存器的操作我们没有一个最直观的感受，我们还需要去查找相应的IO口的寄存器地址，但是通过库函数操作IO口，我们就能很直接的看到不同设置的功能。
3、两种方式所需要的库的区别

1、寄存器：





2、库函数：





总结

通过两种方式的所需要的库能够看出，库函数所需要的库比寄存器操作要多得多，所需要的底层开发程序就更多，而且库函数根本也还是对寄存器的操作，所以库函数相比寄存器运行要慢一点。
  三、STM32的串口通信USART

1、构建添加需要的库

• 注释：这些库函数商家资料都有，我主要演示如何使用。
  
  

2、usart_init函数：


void uart_init(u32 bound){
  //GPIO端口设置
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
        USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
         
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);        //使能USART1，GPIOA时钟
  
        //USART1_TX   GPIOA.9
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;        //复用推挽输出
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9
   
  //USART1_RX          GPIOA.10初始化
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10  


  //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;                //子优先级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
  
   //USART 初始化设置


        USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
        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
  USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断
  USART_Cmd(USART1, ENABLE);                    //使能串口1


}
主要步骤包括：

• 串口和GPIO引脚时钟使能
  
• 串口复位
  
• GPIO端口初始化模式设置
  
• 串口参数初始化
  
• 初始化中断方式和中断等级NVIC并且开启中断
  
• 使能串口
  
  

3、主函数main：

1：函数体


#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
int main(void)
{               
        u16 t0,t1,t;  
        u16 len;       
        u16 times=0;
        char *pt=" Hello windows";
        u8 *on="goon stm32";
        u8 *off="stop stm32";
        u8 flag=0;                                                //标志如果是1的话，停止发送数据
        delay_init();                     //延时函数初始化          
        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
        uart_init(115200);         //串口初始化为115200
        LED_Init();                             //LED端口初始化
        KEY_Init();          //初始化与按键连接的硬件接口
        while(1)
        {
                        //给上位机连续发送Hello world
                if(!flag)
                {
                        times++;
                        if(times%100==0)
                        {
                                len=14;
                                for(t=0;t                         {
                        USART_SendData(USART1,pt[t]);//向串口1发送数据
                        while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);//等待发送结束
                        }
                        printf("rnrn");//插入换行
                        USART_RX_STA=0;
                        }
                        if(times%30==0)LED0=!LED0;//闪烁LED,提示系统正在运行.
                        delay_ms(10);   
                }
                //接收上位机的发送，并判断是否停止
                if(USART_RX_STA&0x8000)
                {
                                len=USART_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的数据长度
                                for(t0=0;t0<10;t0++)
                                        if(off[t0]!=USART_RX_BUF[t0])//如果出现不等，那么就继续发送
                                        {
                                                flag=flag;
                                                break;
                                        }
                                for(t1=0;t1<10;t1++)
                                        if(on[t1]!=USART_RX_BUF[t1])//如果出现不等，那么就继续发送
                                        {
                                                flag=flag;
                                                break;
                                        }
                                if(t0==10)//如果都相等，那么停止发送
                                {
                                        flag=1;
                                        printf("已收到停止命令，输出停止rn");
                                        USART_RX_STA=0;
                                        continue;
                                }
                                if(t1==10)//如果都相等，那么停止发送
                                {
                                        flag=0;
                                        printf("已收到继续命令，输出继续rn");
                                        USART_RX_STA=0;
                                        continue;
                                }
                                printf("rnrn");//插入换行
                                USART_RX_STA=0;
                }
        }
}

• 功能介绍：当灯在闪烁时，系统正常工作，打开串口时，调试助手会一直输出Hello windows，当我们给32发送stop stm32时，串口停止向上位机发送，当我们给32发送 goon stm32时，他们会继续输出Hello windows。
  
  

2：功能演示：

灯闪烁情况

4、总结：

通过串口与上位机联系起来，这样我们就不用每次都调试代码来设置参数，我们能够直接通过上位机发指令来设置参数，这样有利于我们后面学习PID的参数设置的时候，通过上位机的控制来快速修改参数。