1.串口的基本概念
在STM32的參考手冊(cè)中，串口被描述成通用同步異步收發(fā)器(USART)，它提供了一種靈活的方法與使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NRZ異步串行數(shù)據(jù)格式的外部設(shè)備之間進(jìn)行全雙工數(shù)據(jù)交換。USART利用分?jǐn)?shù)波特率發(fā)生器提供寬范圍的波特率選擇。它支持同步單向通信和半雙工單線通信，也支持LIN（局部互聯(lián)網(wǎng)），智能卡協(xié)議和IrDA（紅外數(shù)據(jù)組織）SIR ENDEC規(guī)范，以及調(diào)制解調(diào)器(CTS/RTS)操作。它還允許多處理器通信。還可以使用DMA方式，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)通信。
USART通過(guò)3個(gè)引腳與其他設(shè)備連接在一起，任何USART雙向通信至少需要2個(gè)引腳：接受數(shù)據(jù)輸入(RX)和發(fā)送數(shù)據(jù)輸出(TX)。
RX: 接受數(shù)據(jù)串行輸入。通過(guò)過(guò)采樣技術(shù)來(lái)區(qū)別數(shù)據(jù)和噪音，從而恢復(fù)數(shù)據(jù)。
TX: 發(fā)送數(shù)據(jù)輸出。當(dāng)發(fā)送器被禁止時(shí)，輸出引腳恢復(fù)到它的I/O端口配置。當(dāng)發(fā)送器被激活，并且不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，TX引腳處處于高電平。在單線和智能卡模式里，此I/O口被同時(shí)用于數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。
2.串口的如何工作的
一般有兩種方式：查詢和中斷。
（1）查詢：串口程序不斷地循環(huán)查詢，看看當(dāng)前有沒(méi)有數(shù)據(jù)要它傳送。如果有，就幫助傳送（可以從PC到STM32板子，也可以從STM32板子到PC）。
（2）中斷：平時(shí)串口只要打開(kāi)中斷即可。如果發(fā)現(xiàn)有一個(gè)中斷來(lái)，則意味著要它幫助傳輸數(shù)據(jù)——它就馬上進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送。同樣，可以從 PC到STM3板子，也可以從STM32板子到PC。
3.串口的硬件連接
戰(zhàn)艦STM32 V3開(kāi)發(fā)板擁有五路串口，PA9（RXD）、PA10（TXD）
4.編程實(shí)例
STM32中設(shè)置的波特率一致就好，數(shù)據(jù)位也是按照STM32的設(shè)置來(lái)選擇，奇偶校驗(yàn)選擇無(wú)，停止位選擇1，數(shù)據(jù)流控制選擇無(wú)。注意，以上的選項(xiàng)都必須和STM32中的串口設(shè)置相匹配，要不然可能會(huì)出現(xiàn)一些未知錯(cuò)誤。
編程一般按照如下步驟進(jìn)行：
（1） RCC配置；
（2） GPIO配置；
（3） USART配置；
（4） NVIC配置；
（5） 發(fā)送/接收數(shù)據(jù)。
在RCC配置中，我們除了常規(guī)的時(shí)鐘設(shè)置以外，要記得打開(kāi)USART相對(duì)應(yīng)的IO口時(shí)鐘，USART時(shí)鐘，還有管腳功能復(fù)用時(shí)鐘。
在GPIO配置中，將發(fā)送端的管腳配置為復(fù)用推挽輸出，將接收端的管腳配置為浮空輸入。
在USART的配置中，通過(guò)USART_InitTypeDef結(jié)構(gòu)體對(duì)USART進(jìn)行初始化操作，按照自己所需的功能配置好就可以了。注意，在超級(jí)終端的設(shè)置中，需要和這個(gè)里面的配置相對(duì)應(yīng)。由于我是采用中斷接收數(shù)據(jù)的方式，所以記得在USART的配置中藥打開(kāi)串口的中斷，同時(shí)最后還要打開(kāi)串口。
在NVIC的配置中，主要是USART1_IRQChannel的配置，和以前的筆記中講述的中斷配置類(lèi)似，不會(huì)配置的可以參考以前的筆記。
全部配置好之后就可以開(kāi)始發(fā)送/接收數(shù)據(jù)了。發(fā)送數(shù)據(jù)用USART_SendData()函數(shù)，接收數(shù)據(jù)用USART_ReceiveData()函數(shù)。具體的函數(shù)功能可以參考固件庫(kù)的參考文件。根據(jù)USART的配置，在發(fā)送和接收時(shí)，都是采用的8bits一幀來(lái)進(jìn)行的，因此，在發(fā)送的時(shí)候，先開(kāi)辟一個(gè)緩存區(qū)，將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)送入緩存區(qū)，然后再將緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，在接收的時(shí)候，同樣也是先接收到緩存區(qū)中，然后再進(jìn)行相應(yīng)的操作。
注意在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送和接收的時(shí)候，要檢查USART的狀態(tài)，只有等到數(shù)據(jù)發(fā)送或接收完畢之后才能進(jìn)行下一幀數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收。采用USART_GetFlagStatus()函數(shù)。
同時(shí)還要注意的是，在發(fā)送數(shù)據(jù)的最開(kāi)始，需要清除一下USART的標(biāo)志位，否則，第1位數(shù)據(jù)會(huì)丟失。因?yàn)樵谟布?fù)位之后，USART的狀態(tài)位TC是置位的。當(dāng)包含有數(shù)據(jù)的一幀發(fā)送完成之后，由硬件將該位置位。只要當(dāng)USART的狀態(tài)位TC是置位的時(shí)候，就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送。然后TC位的置零則是通過(guò)軟件序列來(lái)清除的，具體的步驟是“先讀USART_SR，然后寫(xiě)入U(xiǎn)SART_DR”，只有這樣才能夠清除標(biāo)志位TC，但是在發(fā)送第一幀數(shù)據(jù)的時(shí)候，并沒(méi)有進(jìn)行讀USART_SR的操作，而是直接進(jìn)行寫(xiě)操作，因此TC標(biāo)志位并沒(méi)有清空，那么，當(dāng)發(fā)送第一幀數(shù)據(jù)，然后用USART_GetFlagStatus()檢測(cè)狀態(tài)時(shí)返回的是已經(jīng)發(fā)送完畢（因?yàn)門(mén)C位是置1的），所以程序會(huì)馬上發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)，那么這樣，第一幀數(shù)據(jù)就被第二幀數(shù)據(jù)給覆蓋了，所以看不到第一幀數(shù)據(jù)的發(fā)送。
按照上面的方法編程后，我們便可以在XCOM上查看串口通信的具體狀態(tài)了。我的這個(gè)例程，在硬件復(fù)位以后，可以馬上在XCOM上看見(jiàn)“I LOVE STM32!”字樣，然后如果在XCOM中通過(guò)PC機(jī)鍵盤(pán)按下相應(yīng)的鍵，則這個(gè)鍵會(huì)發(fā)送到STM32中，并且馬上返回到PC機(jī)的XCOM上，因此可以馬上從XCOM中看到按下的相應(yīng)的鍵。
5.程序源代碼
#include "stm32f10x_lib.h"
FlagStatus RX_status;
void RCC_cfg();
void GPIO_cfg();
void USART_cfg();
void NVIC_cfg();
int main()
{
int i;
unsigned char TxBuf1[] = "I LOVE STM32!";
RCC_cfg();
GPIO_cfg();
NVIC_cfg();
USART_cfg();
//清除標(biāo)志位，否則第1位數(shù)據(jù)會(huì)丟失
USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);
//發(fā)送數(shù)據(jù)
//PB5的作用是顯示正在發(fā)送數(shù)據(jù)
//當(dāng)有數(shù)據(jù)在發(fā)送的時(shí)候，PB5會(huì)亮
for( i=0;TxBuf1[i]!='';i++)
{
USART_SendData(USART1,TxBuf1[i]);
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);
//等待數(shù)據(jù)發(fā)送完畢
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC)==RESET);
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);
}
while(1);
}
//RCC時(shí)鐘配置
void RCC_cfg()
{
//定義錯(cuò)誤狀態(tài)變量
ErrorStatus HSEStartUpStatus;
//將RCC寄存器重新設(shè)置為默認(rèn)值
RCC_DeInit();
//打開(kāi)外部高速時(shí)鐘晶振
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
//等待外部高速時(shí)鐘晶振工作
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)
{
//設(shè)置AHB時(shí)鐘(HCLK)為系統(tǒng)時(shí)鐘
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
//設(shè)置高速AHB時(shí)鐘(APB2)為HCLK時(shí)鐘
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
//設(shè)置低速AHB時(shí)鐘(APB1)為HCLK的2分頻
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
//設(shè)置FLASH代碼延時(shí)
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
//使能預(yù)取指緩存
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
//設(shè)置PLL時(shí)鐘，為HSE的9倍頻 8MHz * 9 = 72MHz
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);
//使能PLL
RCC_PLLCmd(ENABLE);
//等待PLL準(zhǔn)備就緒
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET);
//設(shè)置PLL為系統(tǒng)時(shí)鐘源
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
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