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【零基础学习STM32】第四讲:UART通讯实验——控制LED

本帖最后由 kkhkbb 于 2018-3-7 14:20 编辑

一、概述
1、UART简介
     UART:通用同步/异步串行接收/发送器,由时钟发生器、数据发送器和接收器三大部分组成。UART是一个全双工通用同步/异步串行收发模块,该接口是一个高度灵活的串行通信设备。STM32F407IGT6具有6UART收发器,可使用相应的代码使能后使用。
2、UART特点
  • 全双工操作(相互独立的接收数据和发送数据);
  • 同步操作时,可主机时钟同步,也可从机时钟同步;
  • 支持89位数据位,12位停止位的串行数据桢结构;
  • 由硬件支持的奇偶校验位发生和检验;
  • 数据溢出检测;
  • 帧错误检测;
  • 包括错误起始位的检测噪声滤波器和数字低通滤波器;
  • 三个完全独立的中断,TX发送完成、TX发送数据寄存器空、RX接收完成;
  • 支持多机通信模式;
  • 支持倍速异步通信模式。
3、UART时序
微信图片_20180303092059.png
              图4_0 UART时序
空闲位:高电平。
启动位:一个低电平。
字符数据:可以选择89位数据位。
奇偶校验位:根据需要选择是否进行校验。
停止位:一个高电平。
4、  TTLRS232RS485RS422通信
     TTLRS232RS485都是指电平信号,USART可使用相应的电平转换芯片,实现这三种通信。
  • TTL:电平信号数据表示采用二进制规定,+5V等价于逻辑“1”,0V等价于逻辑“0”。通讯方式为全双工通信。
  • RS232232中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即:逻辑“1”为-3-15V;逻辑“0”为+3+15V。通讯方式为全双工,通讯距离15mRS-232的数据最高传输速率为20Kbps
  • RS485RS485采用差分信号负逻辑,逻辑"1”以两线间的电压差为-(2~6)V表示;逻辑"0"以两线间的电压差为+(2~6)V表示。通讯方式为半双工,通讯距离1200mRS-485的数据最高传输速率为10Mbps
  • RS422RS422采用两对差分线传输数据,电平与RS485相同。通讯方式为全双工,通讯距离1200mRS-422的数据最高传输速率为10Mbps
二、硬件电路
微信图片_20180303093723.png
          图4_1 UART引脚图
微信图片_20180303093846.png
          图4_2 UARTUSB
    本试验使用的芯片STM32F407IGT6,使用UARTUART_4,引脚位PA0PA1,经过串口转USB芯片CH340转换后,可通过USB接口与计算机通讯。
三、实验原理
    计算机安装 CH340 驱动后,可通过串口工具来接收串口发送的数据和向串口发送给数据。用串口工具打开iCore3对应的端口,波特率设为115200,发送相应的命令,便可以控制ARM LED的亮灭情况。串口命令如下表:
    表4_1:串口控制命令
LED_RED_ONcrlf LED 红灯亮
LED_RED_OFFcrlf LED 红灯灭
LED_BLUE_ONcrlf LED 蓝灯亮
LED_BLUE_OFFcrlf LED 蓝灯灭
LED_GREEN_ONcrlf LED 绿灯亮
LED_GREEN_OFFcrlf LED 绿灯灭
微信图片_20180303094219.png
         图:4_3 控制实例
四、源代码
1.USART初始化结构体介绍


    • typedef struct
    • {
    •   uint32_t USART_BaudRate;
    •   uint16_t USART_WordLength;
    •   uint16_t USART_StopBits;
    •   uint16_t USART_Parity;
    •   uint16_t USART_Mode;
    •   uint16_t USART_HardwareFlowControl;
    • } USART_InitTypeDef;

  • 波特率:每秒传输的二进制位个数。
  • 数据长度:可选择8位,9位。
  • 停止位:可选择0.5位、1位、1.5位和2位。
  • 校验位:可选择无校验、奇校验、偶检验。
  • USART模式:可选择接收模式、发送模式、收发模式。
2.主函数


    • * Name                            : main
    • * Description                : ---
    • * Author                       : ysloveivy.
    • *
    • * History
    • * --------------------
    • * Rev                                : 0.00
    • * Date                               : 11/21/2015
    • *
    • * create.
    • * --------------------
    • */
    • int main(void)
    • {
    •         int i;
    •         char buffer[20];
    •         led.initialize();
    •         usart4.initialize(9600);
    •         usart4.printf("hello! I am iCore3!rn");
    • //串口4输出
    •         while(1){
    •                 if(usart4.receive_ok_flag){
    •    //接收完成
    •                        usart4.receive_ok_flag    = 0;
    •                        for(i = 0;i < 20;i++){
    •                                buffer    =
    • tolower(usart4.receive_buffer);
    •                        }
    •                    //比较接收信息
    •                    if(memcmp(buffer,"led_red_on",strlen("led_red_on")) == 0){
    •                                LED_RED_ON;
    •                                usart4.printf("ok!rn");
    •                        }
    •                    if(memcmp(buffer,"led_red_off",strlen("led_red_off")) == 0){
    •                                LED_RED_OFF;
    •                                usart4.printf("ok!rn");
    •                        }
    •                    if(memcmp(buffer,"led_green_on",strlen("led_green_on")) == 0){
    •                                LED_GREEN_ON;
    •                                usart4.printf("ok!rn");
    •                        }
    •                    if(memcmp(buffer,"led_green_off",strlen("led_green_off")) == 0){
    •                                LED_GREEN_OFF;
    •                                usart4.printf("ok!rn");
    •                        }
    •                    if(memcmp(buffer,"led_blue_on",strlen("led_blue_on")) == 0){
    •                                LED_BLUE_ON;
    •                                usart4.printf("ok!rn");
    •                        }
    •                    if(memcmp(buffer,"led_blue_off",strlen("led_blue_off")) == 0){
    •                                LED_BLUE_OFF;
    •                                usart4.printf("ok!rn");
    •                        }
    •                }
    •         }
    • }
、实验现象
  通过串口调试工具输入相应的命令,可以看到iCore3执行相应的明命令,LED按控制命令亮灭。
六、代码包下载
  复制网址到浏览器可下载pan.baidu.com/s/1pjxluWF
















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