学习笔记|串口与PC通信的接线|移植驱动程序|串口通信实战|STC32G单片机视频开发教程（冲哥）|第二十一集（上）：串口与PC通信

news2025/4/15 9:56:53

目录

  • 1.串口与PC通信的接线
    • 芯片与芯片之间的通讯：
    • 芯片与电脑之间的通讯：
  • 2.利用实验箱示例代码移植驱动程序
  • 3.串口通信实战
    • 最小工程
    • 代码移植
    • 编译提示错误：undefined identifier

1.串口与PC通信的接线

上节试验是串口和电脑进行一个通信，用了一根USB转232的线，直接插到了我们这个板子上。今天详细解释一下是怎么样接线。
在这里插入图片描述
每一个TD和一个RXD代表一组端口，就是一组串口。
看DIP40的管脚功能图：
在这里插入图片描述
TXD_几和RXD_几表示这是该组串口的第几个通道，1是默认省略的。通道是分时打开，也叫分时复用。
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MCU串口出来的信号都是TTL电平。
TTL电平信号规定，+5V等价于逻辑“1”，0V等价于逻辑“0”(采用二进制来表示数据时)。这样的数据通信及电平规定方式，被称做TTL（晶体管-晶体管逻辑电平）信号系统。

芯片与芯片之间的通讯：

如果通信协议和电平都一样，直接TX和RX链接就可以通信。

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芯片与电脑之间的通讯：

电脑没有TXD跟RXD的这个接口（以前的电脑有232接口)
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串口能直接和电脑USB通信吗？不能直接通信，因为电脑没有串口。需借助USB转TTL的工具。
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它中间用了颗芯片，去做电平的转化或者协议的转化，芯片常见的有CH340、CP2102，电脑还需要另外的去装驱动。
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推荐使用如上的官方工具。
程序无需任何处理,抗干扰能力更强！

一个USB工具可以转2个串口，代替2个。
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四个端子分别是接到了P47、P50、P46、P51。
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再看看USB转TTL的模块，学名是：一箭双雕之USB转双串口。需要根据官方介绍，刷成USB转双串口的功能。占用1个usb口，2路串口输出。
S-RXD是STC-CDC1串口的发送脚，连接其它串口的接收脚。S-TXD是STC-CDC1串口的接收脚。连接其它串口的发送脚。
S-RXD本质上是TX,S-TXD本质上是RX,这么标注是为了方便用户接线。
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一般使用同一组串口。一箭双雕还有OLED接口，4个led的流水灯等等。
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USB转232通讯线。板载232端口（DB9母头）和电平转换电路。考虑到传输距离和抗干扰性的问题，中间就可以考虑使用TTL转232,相互去转化。
TTL转232程序上无需任何处理，但抗干扰能力增强。实际项目中，如果距离有一定要求，可以采用此方式。甚至485，422。只要逻辑电平能对得上，就可以互相连接。

2.利用实验箱示例代码移植驱动程序

1）查找试验箱里面和我们的功能最接近的程序。如：11-串口2中断模式与电脑收发测试
在这里插入图片描述
上节课也用串口2，是根据手册编写的代码，后期一定要灵活运用程序包。官方提供的程序包里面官方都已经测试好了，不用去熟悉每一个寄存器，只要按照代码包里的寄存器配好就可以使用了。
代码包里每一个试验都已经做到了最简单，不用从几万行代码里去扣出几十行几百行你有用的代码，每一个小实验对应一个功能。本节讲串口2，可以直接移植例程。
2）先测试示例程序是否正常运行。
一定先试验测试，再移植。
3）分析哪些代码与我们的功能有用。
只移植对我们有用的东西。
4）新建文件，开始移植。
尽量避免大部分无用的手敲，只需要学会怎么去移植就可以。

3.串口通信实战

打开待参考的11-串口2中断模式与电脑收发测试代码包（C语言），再将上一节的16.串口2通信复制并更名为17.串口PC通信，打开工程，在其基础上进行移植。
同时打开以上2个工程，屏幕右边方示例代码，左边打开我们要需要的工程。
先从主函数开始看，提升指令速度等原工程里都有（见sys_init()），明显不需要设为准双向口。
选择波特率这行初始化没有，应该有用，选中这行并复制到新工程内，示例模板里是放在端口初始化之后，我们也放在sys_init()初始化之后。

最小工程

把工程里不必要的东西清理一下,保留最小工程，如：

#include "COMM/stc.h"		//调用头文件
#include "COMM/usb.h"
#include "seg_led.h"
#include "key.h"
#include "beep.h"
#include "tim0.h"
#include "exit.h"
#include "adc.h"
#include "ntc.h"
#include "usart2.h"


char *USER_DEVICEDESC = NULL;
char *USER_PRODUCTDESC = NULL;
char *USER_STCISPCMD = "@STCISP#";

bit  TIM_10MS_Flag;			//10ms的标志位
u16 Tme_CountDown = 0;		//全局变量

void sys_init();	//函数声明
void delay_ms(u16 ms);	//unsigned int


void main()					//程序开始运行的入口
{
	sys_init();				//USB功能+IO口初始化
	UART2_config(2);    // 选择波特率, 2: 使用Timer2做波特率, 1其它值: 无效.1

	usb_init();				//usb库初始化
	Timer0_Init();			//定时器0初始化
	EA = 1;					//CPU开放中断，打开总中断。

	while(1)		//死循环
	{

		if( TIM_10MS_Flag==1 )									//如果10ms到了
		{
			TIM_10MS_Flag = 0;									//清空标志位
		}
	}
}

void Timer0_Isr(void) interrupt 1
{
	static timcount = 0;

	SEG_LED_Show();			//数码管刷新的

	timcount++;				//1ms+1
	if( timcount>=10 )		//如果这个变量大于等于10,10ms计数到达
	{
		timcount = 0;
		TIM_10MS_Flag = 1;	//10ms时间到了
	}
}


void sys_init()		//函数定义
{
    WTST = 0;  //设置程序指令延时参数，赋值为0可将CPU执行指令的速度设置为最快
    EAXFR = 1; //扩展寄存器(XFR)访问使能
    CKCON = 0; //提高访问XRAM速度

	P0M1 = 0x00;   P0M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P1M1 = 0x00;   P1M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P2M1 = 0x00;   P2M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P3M1 = 0x00;   P3M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P4M1 = 0x00;   P4M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P5M1 = 0x00;   P5M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P6M1 = 0x00;   P6M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P7M1 = 0x00;   P7M0 = 0x00;   //设置为准双向口

    P3M0 = 0x00;
    P3M1 = 0x00;

    P3M0 &= ~0x03;
    P3M1 |= 0x03;

    //设置USB使用的时钟源
    IRC48MCR = 0x80;    //使能内部48M高速IRC
    while (!(IRC48MCR & 0x01));  //等待时钟稳定

    USBCLK = 0x00;	//使用CDC功能需要使用这两行，HID功能禁用这两行。
    USBCON = 0x90;
}


void delay_ms(u16 ms)	//unsigned int
{
	u16 i;
	do
	{
		i = MAIN_Fosc/6000;
		while(--i);
	}while(--ms);
}

先对示例代码进行测试，复制E:\STC32\STC32G-DEMO-CODE-V9.6-20230425\COMM文件夹至待移植工程目录，并添加include文件路径，将成功编译后的文件载入开发板。下载时选择主频为22.1184。
看一下示例程序里使用的引脚，在UART2_config(2)上跳转初始化，S2_S = 1; //UART2 switch to: 0: P1.0 P1.1, 1: P4.6 P4.7，选择的是P4.6和P4.7。
正常运行时，板子无任何变化，选择USB转232所在的串口，再看一下程序里的波特率为115200（#define Baudrate2 (65536 - MAIN_Fosc / 115200 / 4)），常用的还有9600。无校验，停止位1。打开串口，发送数据后返回一模一样的数据。执行的主要代码段为：

    while (1)
    {
        if((TX2_Cnt != RX2_Cnt) && (!B_TX2_Busy))   //收到数据, 发送空闲
        {
            S2BUF = RX2_Buffer[TX2_Cnt];
            B_TX2_Busy = 1;
            if(++TX2_Cnt >= UART2_BUF_LENGTH)   TX2_Cnt = 0;
        }
    }

示例代码验证完，没有问题，可以移植。

代码移植

首先打开刚才的最小工程，然后选择波特率的这行复制好了，EA=1总中断开启。把PrintString2()函数也复制过来。初始化完成后，打印一个字符串。代码中的小红点是仿真时的断点，也可以做为每次编写代码的位置提示。
再把while主循环部分的执行代码复制移植过来，放在10ms执行标识前，可以把USB下载的代码段取消注释，方便下载。
转到UART2_config(2)的定义，看看详细定义方法。移植该功能代码前，将上节课的串口模块.C和.H文件中自编代码部分删除。
首先函数需要先移植过来，添加声明，复制UART2_config函数定义，再讲其下的中断函数复制过来（除中断函数外，其他函数都需要声明才可以使用）。中断函数和上节代码一样，不详细讲解了。UART2_config里还有设置串口函数SetTimer2Baudraye，移植过来（声明并复制定义）。
接下来在看看函数中的变量，以PrintString2为例，右击变量名称B_TX2_Busy，转向到定义文件，找到定义。
如果想主函数中也能使用这些变量，需要在usart.h中重新定义，在变量名前加extern：

extern u8  TX2_Cnt;    //发送计数
extern u8  RX2_Cnt;    //接收计数
extern bit B_TX2_Busy; //发送忙标志

extern u8  RX2_Buffer[UART2_BUF_LENGTH]; //接收缓冲

这样在别的任意的.C文件中，引用头文件usart.h就可以调用这些变量。调用前需要在相应的.C文件前部增加变量声明（不赋初始值），如在usart.c中增加：

#include "usart2.h"

u8  TX2_Cnt;    //发送计数
u8  RX2_Cnt;    //接收计数
bit B_TX2_Busy; //发送忙标志

u8  RX2_Buffer[UART2_BUF_LENGTH]; //接收缓冲

修改主时钟：#define MAIN_Fosc 22118400L //定义主时钟（精确计算115200波特率）。复制宏定义Baudrate2和UART2_BUF_LENGTH。至此，完成移植。

编译提示错误：undefined identifier

编译，提示错误：HARDWARE\USART\usart2.c(67): error C67: ‘T2_CT’: undefined identifier，没有定义。
在示例模板中找一下T2_CT，右击转向定义，在stc32g.h头文件中，sbit T2_CT = AUXR^3;AUXR寄存器的第3位。手册中搜索AUXR：
在这里插入图片描述
地址在0X8E,按这个地址去找，如下：
在这里插入图片描述
不建议直接修改头文件（以前的代码都用同样的头文件），可以修改程序中的定义为T2CT,修改完后重新编译，下载进去（实验箱的代码里大部分都没有CDC串口，需要手动进入下载模式）。串口工具中发送文字，能够接收到回显文字，移植成功。
以后的工程中如果用到3个串口，不要再跟着手册去敲，只需要把示例代码，下载到板子里去测试，没问题就可以移植过来了。实验箱中的代码基本上main.c就搞定了，实际做工程的时候，有串口2，NTC,有ADC外部中断，有定时器0等等，不可能全都放在demo.c里面。

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