如何根据原理图及数据手册初始化串口进行串口通信？

一、应用简介

根据原理图及数据手册初始化串口进行串口通信。
二、串口通信

2.1 原理图






开发板中的 CH340G 的收发引脚默认通过跳帽连接到 USART1，如果想使用其他串口，可以把 CH340G 跟 USART1 直接的连接跳帽拔掉，然后再把其他串口的 IO 用杜邦线接到 CH340G 的收发引脚即可。
这里我们使用 USART1，设定波特率为 115200，选定 USART 的 GPIO 为 PA9 和 PA10。

2.2 配置代码
2.2.1 NVIC配置
/**
@brief NVIC初始化
@param 无
@return 无
*/
static void NVIC_Configuration(void)
{
        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;


        /* 嵌套向量中断控制器组选择 */
        NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);


        /* 配置 USART 为中断源 */
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
        /* 抢断优先级为 1 */
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
        /* 子优先级为 1 */
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
        /* 使能中断 */
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
        /* 初始化配置 NVIC */
        NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}


2.2.2 串口初始化
/**
@brief 串口初始化
@param 无
@return 无
*/
void USART_Config(void)
{
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
        USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
       
        // 打开串口 GPIO 的时钟
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
       
        // 打开串口外设的时钟
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);

        // 将 USART Tx 的 GPIO 配置为推挽复用模式
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
       
        // 将 USART Rx 的 GPIO 配置为浮空输入模式
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
       
        // 配置串口的工作参数
        // 配置波特率
        USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;
        // 配置 针数据字长
        USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
        // 配置停止位
        USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
        // 配置校验位
        USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;
        // 配置硬件流控制
        USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl =
        USART_HardwareFlowControl_None;
        // 配置工作模式，收发一起
        USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
        // 完成串口的初始化配置
        USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
       
        // 串口中断优先级配置
        NVIC_Configuration();
       
        // 使能串口接收中断
        USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
       
        // 使能串口
        USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}


2.2.3 串口发送(不发送可跳过此步骤)
/***************** 发送一个字符 **********************/
/**
@brief 发送一个字符
@param pUSARTx - [in] 串口
@param ch- [in] 字符
@return 无
*/
void Usart_SendByte(USART_TypeDef * pUSARTx, uint8_t ch)
{
        /* 发送一个字节数据到 USART */
        USART_SendData(pUSARTx,ch);
       
        /* 等待发送数据寄存器为空 */
        while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);
}

/***************** 发送字符串 **********************/
/**
@brief 发送字符串
@param pUSARTx - [in] 串口
@param str- [in] 字符串
@return 无
*/
void Usart_SendString(USART_TypeDef * pUSARTx, char *str)
{
        unsigned int k = 0;
        do
        {
                Usart_SendByte(pUSARTx, *(str + k));
                k++;
        }while(*(str + k) != '');
       
        /* 等待发送完成 */
        while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx,USART_FLAG_TC) == RESET)
        {
        }
}


2.2.4 中断处理
#define DEBUG_USART_IRQHandler USART1_IRQHandler
/**
@brief 中断处理
@param 无
@return 无
*/
void DEBUG_USART_IRQHandler(void)
{
        uint8_t ucTemp;
        if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)
        {
                ucTemp = USART_ReceiveData(USART1);
                USART_SendData(USART1, ucTemp);
        }
}


3 实例代码
board_uart.h


#ifndef BOARD_UART_H
#define BOARD_UART_H


/*********************************************************************
* INCLUDES
*/
#include "stm32f10x.h"


/*********************************************************************
* API FUNCTIONS
*/
void USART_Config(void);
void Usart_SendByte(USART_TypeDef * pUSARTx, uint8_t ch);
void Usart_SendString(USART_TypeDef * pUSARTx, char *str);


#endif


board_uart.c


#include "board_uart.h"


static void NVIC_Configuration(void);
/**************************************************
* DEFINITIONS
*/
#define DEBUG_USART_IRQHandler USART1_IRQHandler


/**************************************************
* PUBLIC FUNCTIONS
*/
/**
@brief 串口初始化
@param 无
@return 无
*/
void USART_Config(void)
{
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
        USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
       
        // 打开串口 GPIO 的时钟
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
       
        // 打开串口外设的时钟
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);

        // 将 USART Tx 的 GPIO 配置为推挽复用模式
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
       
        // 将 USART Rx 的 GPIO 配置为浮空输入模式
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
       
        // 配置串口的工作参数
        // 配置波特率
        USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;
        // 配置 针数据字长
        USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
        // 配置停止位
        USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
        // 配置校验位
        USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;
        // 配置硬件流控制
        USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl =
        USART_HardwareFlowControl_None;
        // 配置工作模式，收发一起
        USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
        // 完成串口的初始化配置
        USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
       
        // 串口中断优先级配置
        NVIC_Configuration();
       
        // 使能串口接收中断
        USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
       
        // 使能串口
        USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}
/***************** 发送一个字符 **********************/
/**
@brief 发送一个字符
@param pUSARTx - [in] 串口
@param ch- [in] 字符
@return 无
*/
void Usart_SendByte(USART_TypeDef * pUSARTx, uint8_t ch)
{
        /* 发送一个字节数据到 USART */
        USART_SendData(pUSARTx,ch);
       
        /* 等待发送数据寄存器为空 */
        while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);
}

/***************** 发送字符串 **********************/
/**
@brief 发送字符串
@param pUSARTx - [in] 串口
@param str- [in] 字符串
@return 无
*/
void Usart_SendString(USART_TypeDef * pUSARTx, char *str)
{
        unsigned int k = 0;
        do
        {
                Usart_SendByte(pUSARTx, *(str + k));
                k++;
        }while(*(str + k) != '');
       
        /* 等待发送完成 */
        while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx,USART_FLAG_TC) == RESET)
        {
        }
}


/**
@brief 中断处理
@param 无
@return 无
*/
void DEBUG_USART_IRQHandler(void)
{
        uint8_t ucTemp;
        if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)
        {
                ucTemp = USART_ReceiveData(USART1);
                USART_SendData(USART1, ucTemp);
        }
}
/**************************************************
* LOCAL FUNCTIONS
*/
/**
@brief NVIC初始化
@param 无
@return 无
*/
static void NVIC_Configuration(void)
{
        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;


        /* 嵌套向量中断控制器组选择 */
        NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);


        /* 配置 USART 为中断源 */
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
        /* 抢断优先级为 1 */
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
        /* 子优先级为 1 */
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
        /* 使能中断 */
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
        /* 初始化配置 NVIC */
        NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}


main.c


#include "board_uart.h"


int main(void)
{
        /*初始化 USART 配置模式为 115200 8-N-1，中断接收*/
        USART_Config();
       
        Usart_SendString(USART1, "这是一个串口中断接收回显实验n");
       
        while (1)
        {


        }
}