STM32的串口编程思路是怎样的

　　关于STM32串口的资料可以在RM0008 Reference Manual中找到，有中文版的资料。STM32F103支持5个串口，选取USART1用来实验，其对应的IO口为PA9和PA10。这次的实验基于ALIENTEK的开发板，开发版通过CH340G实现将串口转成USB。因此需要做好一些准备工作。
　　1.PC端安装Keil v5 MDK开发工具；
　　2.PC端安装CH340G的驱动；
　　3.PC端安装ATK XCOM串口收发程序
　　STM32的串口编程思路：
　　1.串口时钟设置和复位；
　　2.选取发射口和接收口的引脚，并设置GPIO端口参数；
　　3.串口参数的初始化（完成波特率、字长、奇偶校验、收发模式等参数的设置）;
　　4.初始化NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller，内嵌向量中断控制器）；
　　5.开启中断和使能串口
　　代码如下：
　　1 //main.c：
　　2 #include “uart.h”
　　3
　　4
　　5 int main（）
　　6 {
　　7 uart1_init（）;
　　8 while（1）
　　9 {
　　10 }
　　11 }
　　//USART.c
　　2 #include “uart.h”
　　3
　　4
　　5 #define USART1_REC_LEN 256
　　6
　　7 u8 Uart1_RevBuf_Tail = 0;//接收缓冲区尾部
　　8 u8 Uart1_RevBuf［USART1_REC_LEN］;//接收缓冲区数组
　　9
　　10 void uart1_init（）
　　11 {
　　12 //GPIO端口设置
　　13 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
　　14 USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
　　15 NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
　　16
　　17 RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA， ENABLE）;
　　18 USART_DeInit（USART1）;
　　19
　　20
　　21 //USART1端口配置
　　22 //UASART_TX PA9
　　23 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
　　24 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
　　25 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
　　26 GPIO_Init（GPIOA， &GPIO_InitStructure）; //初始化PA9
　　27 //USART1_RX PA10
　　28 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
　　29 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
　　30 GPIO_Init（GPIOA， &GPIO_InitStructure）; //初始化PA10
　　31
　　32 //USART1 初始化设置
　　33 USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;//波特率设置
　　34 USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
　　35 USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
　　36 USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
　　37 USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
　　38 USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式
　　39 USART_Init（USART1， &USART_InitStructure）; //初始化串口1
　　40
　　41 //Usart1 NVIC 配置
　　42 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//串口1中断通道
　　43 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;//抢占优先级3
　　44 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3; //子优先级3
　　45 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
　　46 NVIC_Init（&NVIC_InitStructure）; //根据指定的参数初始化VIC寄存器
　　47
　　48 USART_Init（USART1， &USART_InitStructure）;
　　49 USART_ITConfig（USART1， USART_IT_RXNE， ENABLE）;//开启相关中断
　　50 USART_Cmd（USART1， ENABLE）; //使能串口1
　　51
　　52 }
　　53
　　54 //串口1中断服务程序
　　55 void USART1_IRQHandler（void）
　　56 {
　　57 if（USART_GetITStatus（USART1， USART_IT_RXNE） ！= RESET） //接收中断
　　58 {
　　59
　　60 Uart1_RevBuf［Uart1_RevBuf_Tail］ = USART_ReceiveData（USART1）;//读取接收到的数据，将尾标后移
　　61 USART_SendData（USART1，Uart1_RevBuf［Uart1_RevBuf_Tail］）;//发送接收到的数据
　　62 while （USART_GetFlagStatus（USART1， USART_FLAG_TC） == RESET）
　　63 {}
　　64 Uart1_RevBuf_Tail++;
　　65 if（Uart1_RevBuf_Tail》USART1_REC_LEN-1）
　　66 {
　　67 Uart1_RevBuf_Tail = 0;
　　68 }
　　69 }
　　70 }
　　主函数非常简单，就是调用uart_init（）然后等待串口1的接收中断触发。串口1的中断服务函数功能是：当PC端发送据后，将接收到的数据重新发回给PC机。uart_init（）的功能是完成串口的配置。在接收数据的时候设置了一个容量位256的数据缓冲区Uart1_RevBuf，用来存放接收到的数据。
　　程序的运行结果如下。分别发送AA，BB，CC后PC端接收到了AA 0D 0A BB 0D 0A CC 0D 0A，0D和0A分别表示回车和换行。说明结果正确。
　　
　　在实际应用中，上位机可以通过多个串口和多个从设备进行通信，因此在串口通信的时候要自行规定一个通信协议。比如由1.头，2.设备号，3.数据长度，4.数据，5.结束位，6.间隔位组成一个数据包。根据协议编写解包函数。解包函数的大致思路就是将接收到的数据一步一步的进行判断，最终完成解出数据的功能。
　　1.数据包定义：
　　头：0xAB，设备号：0x01（一号设备），数据长度：0x08（8位数据），数据位：DATA，结束位：0xFF，间隔位：0xFF 0xFF
　　2.解包函数：
　　PC机发送一个数据包：AB 01 08 00 01 02 03 04 05 06 07 FF FF FF，解包函数能够将数据00 01 02 03 04 05 06 07取出来并再次发送给PC机。PC机将数据发送给STM32F103，触发接收中断，将数据存入接收缓冲区中，解包函数从缓冲区的头部开始检索，完成数据分析，取出数据。代码如下：
　　#include “stm32f10x.h”
　　#include 《stdio.h》
　　#define Usart1RecLength 256
　　u8 Uart1_RevBuf_Tail = 0;
　　u8 Uart1_RevBuf_Head = 0;
　　u8 Uart1_RevBuf［Usart1RecLength］;
　　u8 RecState = 0;
　　u8 TemplateData;
　　u8 DataLength = 8;
　　u8 Data［8］={0};
　　typedef struct
　　{
　　u8 StartDataError;
　　u8 DeviceDataError;
　　u8 LengthDataError;
　　u8 StopDataError;
　　u8 DataReady;
　　}DataFrameFlag;
　　DataFrameFlag USART1_FrameFlags;
　　void USART1_IRQHandler（void）
　　{
　　if（USART_GetITStatus（USART1， USART_IT_RXNE） ！= RESET） //接收中断
　　{
　　Uart1_RevBuf［Uart1_RevBuf_Tail］ = USART_ReceiveData（USART1）; //读取接收到的数据
　　Uart1_RevBuf_Tail++;
　　if（Uart1_RevBuf_Tail 》 Usart1RecLength-1）
　　{
　　Uart1_RevBuf_Tail = 0;
　　}
　　}
　　}
　　void RecDataAnalysis（）
　　{
　　u8 i = 0;
　　if（Uart1_RevBuf_Head ！= Uart1_RevBuf_Tail）//判断是否有数据
　　{
　　TemplateData = Uart1_RevBuf［Uart1_RevBuf_Head］;//从数据缓冲区取数据
　　Uart1_RevBuf_Head ++;
　　if（Uart1_RevBuf_Head 》 Usart1RecLength-1）
　　{
　　Uart1_RevBuf_Head = 0;
　　}
　　USART1_FrameFlags.DeviceDataError = 0;
　　USART1_FrameFlags.StopDataError = 0;
　　USART1_FrameFlags.LengthDataError = 0;
　　USART1_FrameFlags.StartDataError = 0;
　　switch（RecState）
　　{
　　case 0：
　　if（TemplateData == 0xAB）//头
　　{
　　RecState = 1;
　　}
　　else
　　{
　　RecState = 0;
　　USART1_FrameFlags.StartDataError = 1;
　　}
　　break;
　　case 1：
　　if（TemplateData == 0x01）//设备号
　　{
　　RecState = 2;
　　}
　　else
　　{
　　RecState = 0;
　　USART1_FrameFlags.DeviceDataError = 1;
　　}
　　break;
　　case 2：
　　if（TemplateData == 0x08）//数据位
　　{
　　RecState = 3;
　　}
　　else
　　{
　　RecState = 0;
　　USART1_FrameFlags.LengthDataError = 1;
　　}
　　break;
　　case 3://转存数据
　　if（DataLength == 0）
　　{
　　RecState = 4;
　　USART1_FrameFlags.DataReady = 1;
　　}
　　else if（DataLength ！= 0）
　　{
　　Data［8-DataLength］ = TemplateData;
　　DataLength = DataLength -1;
　　}
　　break;
　　case 4：
　　if（TemplateData == 0xFF）//尾部
　　{
　　RecState = 0;
　　DataLength = 8;
　　}
　　else
　　{
　　for（i=0;i 《 8;i++）
　　{
　　Data［i］ = 0;
　　}
　　RecState = 0;
　　DataLength = 8;
　　USART1_FrameFlags.StopDataError = 1;
　　USART1_FrameFlags.DataReady = 0;
　　}
　　break;
　　default：
　　for（i=0;i 《 8;i++）
　　{
　　Data［i］ = 0;
　　}
　　RecState = 0;
　　DataLength = 8;
　　break;
　　}
　　}
　　}
　　void Resend（）//测试用重发数据函数
　　{
　　u8 i = 0;
　　if（USART1_FrameFlags.DataReady == 1）
　　{
　　for（i=0;i《8;i++）
　　{
　　USART_SendData（USART1，Data［i］）;
　　while （USART_GetFlagStatus（USART1， USART_FLAG_TC） == RESET）;
　　USART1_FrameFlags.DataReady = 0;
　　}
　　}
　　}
　　函数RecDataAnalysis（）完成数据解包，函数Resend（）在解包函数准备好数据将数据回发给PC机。结构体DataFrameFlag的作用是当数据出现错误时完成报错，是可选功能，程序中给了一种思路，未做调试。结果如下：