如何使用STM32的串口来发送和接收数据？

实验目的： 使用 STM32 的串口来发送和接收数据
实验步骤：

• STM32 串口简介
  
• 硬件设计
  
• 软件设计
  
• 下载验证
  
  

  1. 串口简介
miniSTM32 板载 1 个USB串口和1个RS232串口，实验将使用USB串口将信息打印到电脑上；
串口设置步骤：

• 串口时钟使能，GPIO 时钟使能（使能函数）
  
  

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1)

• 串口复位 （归初始化）
  
  

#define USART1 ((USART_TypeDef *) USART1_BASE)void USART_DeInit(USART_TypeDef* USARTx);//串口复位，DeInitUSART_DeInit(USART1);  //复位串口 1；用的是串口1

• GPIO 端口模式设置 （设置为复用功能对应的模式）
  
  
  
  
  
• 
  

串口参数初始化 （波特率，停止位等）
#define __IO volatile                  /*!< defines 'read / write' permissions   */
//volatile是一个类型修饰符（type specifier），就像我们熟悉的const一样，它是被设计用来修饰被不同线程访问和修改的变量；
//volatile的作用是作为指令关键字，确保本条指令不会因编译器的优化而省略，且要求每次直接读值；


void USART_Init(USART_TypeDef* USARTx, USART_InitTypeDef* USART_InitStruct)；
typedef struct
{
  __IO uint16_t SR;
  uint16_t  RESERVED0;
  __IO uint16_t DR;
  uint16_t  RESERVED1;
  __IO uint16_t BRR;
  uint16_t  RESERVED2;
  __IO uint16_t CR1;
  uint16_t  RESERVED3;
  __IO uint16_t CR2;
  uint16_t  RESERVED4;
  __IO uint16_t CR3;
  uint16_t  RESERVED5;
  __IO uint16_t GTPR;
  uint16_t  RESERVED6;
} USART_TypeDef;
typedef struct
{
  uint32_t USART_BaudRate;            /*!< This member configures the USART communication baud rate.
                                           The baud rate is computed using the following formula:
                                            - IntegerDivider = ((PCLKx) / (16 * (USART_InitStruct->USART_BaudRate)))
                                            - FractionalDivider = ((IntegerDivider - ((u32) IntegerDivider)) * 16) + 0.5 */


  uint16_t USART_WordLength;          /*!< Specifies the number of data bits transmitted or received in a frame.
                                           This parameter can be a value of @ref USART_Word_Length */


  uint16_t USART_StopBits;            /*!< Specifies the number of stop bits transmitted.
                                           This parameter can be a value of @ref USART_Stop_Bits */


  uint16_t USART_Parity;              /*!< Specifies the parity mode.
                                           This parameter can be a value of @ref USART_Parity
                                           @note When parity is enabled, the computed parity is inserted
                                                 at the MSB position of the transmitted data (9th bit when
                                                 the word length is set to 9 data bits; 8th bit when the
                                                 word length is set to 8 data bits). */

  uint16_t USART_Mode;                /*!< Specifies wether the Receive or Transmit mode is enabled or disabled.
                                           This parameter can be a value of @ref USART_Mode */


  uint16_t USART_HardwareFlowControl; /*!< Specifies wether the hardware flow control mode is enabled
                                           or disabled.
                                           This parameter can be a value of @ref USART_Hardware_Flow_Control */
} USART_InitTypeDef;


//赋值
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;         //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


开启中断并且初始化 NVIC（如果需要开启中断才需要这个步骤）
使能串口
编写中断处理函数
数据发送与接收
通过寄存器 USART_DR 来实现


typedef unsigned short int uint16_t;
void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data);        //发送数据函数；
uint16_t USART_ReceiveData(USART_TypeDef* USARTx);        //从串口读取数据；


函数的具体实现目前不需要了解，大致是通过位操作来保留和读取数据；


串口状态读取
根据对串口状态寄存器 USART_SR 中一些标志位的读取来判断数据是接收到还是发送出去；

—RXNE（读数据寄存器非空），当该位被置 1 的时候，就是提示已经有数据被接收到了；
—TC（发送完成），当该位被置位的时候，表示 USART_DR 内的数据已经被发送完成了；
下面给出固件库函数里对状态读取的函数：

typedef enum {RESET = 0, SET = !RESET} FlagStatus, ITStatus;        //定义枚举，值为 0 or 1；
FlagStatus USART_GetFlagStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_FLAG)；
USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE);        //判断读寄存器是否非空(RXNE)；
USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC);                //判断发送是否完成(TC)；


//下面是这些标识符的宏定义，每一个都对应了 uint16_t 类型的一个值；
#define USART_FLAG_CTS                       ((uint16_t)0x0200)
#define USART_FLAG_LBD                       ((uint16_t)0x0100)
#define USART_FLAG_TXE                       ((uint16_t)0x0080)
#define USART_FLAG_TC                        ((uint16_t)0x0040)
#define USART_FLAG_RXNE                      ((uint16_t)0x0020)
#define USART_FLAG_IDLE                      ((uint16_t)0x0010)
#define USART_FLAG_ORE                       ((uint16_t)0x0008)
#define USART_FLAG_NE                        ((uint16_t)0x0004)
#define USART_FLAG_FE                        ((uint16_t)0x0002)
#define USART_FLAG_PE                        ((uint16_t)0x0001)

硬件设计
跳线帽连接





3. 软件设计

//初始化 IO 串口 1  
//bound:波特率
void uart_init(u32 bound)
{
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
        USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
       
        //①串口时钟使能，GPIO 时钟使能，复用时钟使能
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|
        RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);   //使能 USART1,GPIOA 时钟  
       
        //②串口复位
        USART_DeInit(USART1);                                 //复位串口 1
        //③GPIO 端口模式设置，配置全双工的串口 1，那么 TX(PA9)管脚需要配置为推挽复用输出，RX(PA10)管脚配置为浮空输入或者带上拉输入
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;                  //ISART1_TX 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
                                                                  
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;                 //USART1_RX PA.10
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;  //浮空输入
        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                     //初始化 GPIOA.10
       
        //④串口参数初始化
        USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;               //波特率设置
        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;//收发模式
        USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);                   //初始化串口
        #if EN_USART1_RX                                      //如果使能了接收
       
        //⑤初始化 NVIC
        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);                             //中断优先级初始化
       
        //⑤开启中断
        USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);         //开启中断
        #endif
       
        //⑥使能串口
        USART_Cmd(USART1, ENABLE);                             //使能串口  
}

下面给出主函数：

int main(void)
{       
        u8 t;
        u8 len;       
        u16 times=0;

        delay_init();                     //延时函数初始化       
        NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);// 设置中断优先级分组2
        uart_init(9600);         //串口初始化为9600
        LED_Init();                           //初始化与LED连接的硬件接口

        while(1)
        {
                if(USART_RX_STA&0x8000)                //发送信息
                {                                          
                        len=USART_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的数据长度
                        printf("rn您发送的消息为:rn");
                        for(t=0;t                         {
                                USART1->DR=USART_RX_BUF[t];
                                while((USART1->SR&0X40)==0);//等待发送结束
                        }
                        printf("rnrn");//插入换行
                        USART_RX_STA=0;
                }
                else        //接收信息；
                {
                        times++;
                        if(times%5000==0)
                        {
                                printf("rnALIENTEK MiniSTM32开发板 串口实验rn");
                                printf("正点原子@ALIENTEKrnrnrn");
                        }
                        if(times%200==0)printf("请输入数据,以回车键结束rn");  
                        if(times%30==0)LED0=!LED0;//闪烁LED,提示系统正在运行.
                        delay_ms(10);   
                }
        }         
}