嵌入式开发学习之STM32F407串口（USART）收发数据（三）
- 开发涉及工具
- 一、选定所使用的串口
- 二、配置串口
- 1.配置串口的I/O
- 2.配置串口参数属性
- 3.配置串口中断
- 4.串口中断在哪里处理
- 5.串口如何发送字符串
- 三、封装串口配置库文件
- 1.创建头文件（.h）文件
- 2.创建源文件（.c）文件
- 四、功能实现
此次实现目的：
1.芯片上电启动时发送“Hello Word！”
2.发送给芯片的数据，芯片又通过串口发送回来
有工程实例，链接在最底部。
开发涉及工具
开发环境（IDE）：IAR-ARM8.32.4
开发板：STM32_F4VE_V2.0
下载器：J-Link
串口调试软件：XCOM_V2.6
固件库版本：STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.8.0
一、选定所使用的串口
1.我使用的开发板是STM32F407VE芯片，芯片提供有6个串口。在开发板上可以看到其单独引出了串口针脚，那么我们就需要通过原理图来确认这个针脚是连接的哪一个串口，如下图所示，从原理图中我们不难看出，收发引脚是接在芯片的PA9和PA10上面的。
2.我们翻看芯片数据手册的引脚定义表，可以发现PA9对应芯片USART1_TX，PA10对应USART1_RX。现在我们就可以开始配置串口1来达到数据收发的效果。
3.注意：若我们是自己设计电路，则步骤相反。先确认要使用的串口编号，然后确认串口对应的引脚，最后才将其引出针脚
二、配置串口
我们依旧可以在固件库里面去找到关于配置USART的例程，在前面配置GPIO的时候我有提到过，这里不再赘述，直接上配置代码
1.配置串口的I/O
这里值得注意的就是要将端口设置成复用模式，其他配置相同；
void USART1_IO_Conf(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1);//IO口用作串口引脚要配置复用模式
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1);
GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;//TX引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//IO口用作串口引脚要配置复用模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//RX引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
}
2.配置串口参数属性
这里值得注意的还有里面调用了一个配置串口中断的函数USART1_NVICConf()（解释一下什么是中断，中断就是有一个事件发生了，我需要打断CPU现在的工作，转而来处理现在发生的事件），用在这里结合此句USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);的意思是配置的数据接收中断，比如说别的设备给我发送了字符，那么CPU你现在啥都别忙干，先来看看这个字符是什么。
void USART1_Conf(uint32_t baud)//配置函数，定义一个形参用于配置波特率
{
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;//定义配置串口的结构体变量
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);//开启串口1的时钟
USART_DeInit(USART1);//大概意思是解除此串口的其他配置
USART_StructInit(&USART_InitStructure);
USART_InitStructure.USART_BaudRate = baud;//设置波特率
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字节长度为8bit
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//1个停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;//没有校验位
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//将串口配置为收发模式
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //不提供流控
USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);//将相关参数初始化给串口1
USART1_NVICConf();//配置串口的中断
USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_RXNE);//初始配置时清除接受置位
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//初始配置接收中断
USART_Cmd(USART1,ENABLE);//开启串口1
}
3.配置串口中断
那要如何配置串口的中断呢，其方法如下
void USART1_NVICConf(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//中断控制结构体变量定义
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//中断通道指定为USART1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//主优先级为0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;//次优先级为1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//确定使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//初始化配置此中断通道
}
4.串口中断在哪里处理
那么问题来了，我产生了事件，我CPU要在哪里来查看呢，这就需要中断服务函数来实现，中断服务函数不能随意命名（但对其原来的名字进行重定义也可以），中断服务函数的名称我们在中断向量表中查找，我使用的此版固件在stm32f4xx.h大概196行的中断向量的枚举类型里面找，然后如下编写
void USART1_IRQHandler(void)
{
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) == SET)//判断是不是真的有中断发生
{
USART_SendData(USART1,USART_ReceiveData(USART1));//又将数据发回去
USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE); //已经处理就清楚标志位
}
}
5.串口如何发送字符串
我们写一个通过串口发送字符串的函数，可如下编写：
void Usart_SendString(USART_TypeDef* USARTx,uint8_t *data,uint32_t dataLen)
{
uint32_t i;
for(i = 0;i < dataLen;i ++)
{
USART_SendData(USARTx,data[i]);//发送数据
while(USART_GetFlagStatus(USARTx,USART_FLAG_TXE) == RESET);//等待发送完成
}
}
三、封装串口配置库文件
由于我们配置串口和使用串口的功能函数比较多，放在一个源文件里面比较杂乱，那么我们可以直接将关于使用串口的文件封装成库文件，通过导入头文件就可使用，方法如下
1.创建头文件（.h）文件
在IAR新建一个空白文件，保存为usart.h（如何新建文件和保存文件，我在《嵌入式开发学习之STM32F407芯片IAR环境搭建空白工程（一）》有提到，不做赘述），然后语法格式如下，
#ifndef _USART_H//.h文件三要素之一
#define _USART_H//.h文件三要素之一
#include "stm32f4xx.h"//依据自身工程情况导入头文件
//外部可调用函数的声明
void USART1_IO_Conf(void);
void USART1_Conf(uint32_t baud);
void Usart_SendString(USART_TypeDef* USARTx,uint8_t *data,uint32_t dataLen);
#endif//.h文件三要素之一
2.创建源文件（.c）文件
在IAR新建一个空白文件，保存为usart.h，然后语法格式如下，
#include "usart.h"
void USART1_IO_Conf(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1);//IO口用作串口引脚要配置复用模式
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1);
GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;//TX引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//IO口用作串口引脚要配置复用模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//RX引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
}
void USART1_NVICConf(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//中断控制结构体变量定义
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//中断通道指定为USART1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//主优先级为0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;//次优先级为1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//确定使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//初始化配置此中断通道
}
void USART1_Conf(uint32_t baud)//配置函数，定义一个形参用于配置波特率
{
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;//定义配置串口的结构体变量
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);//开启串口1的时钟
USART_DeInit(USART1);//大概意思是解除此串口的其他配置
USART_StructInit(&USART_InitStructure);
USART_InitStructure.USART_BaudRate = baud;//设置波特率
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字节长度为8bit
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//1个停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;//没有校验位
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//将串口配置为收发模式
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //不提供流控
USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);//将相关参数初始化给串口1
USART1_NVICConf();//配置串口的中断
USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_RXNE);//初始配置时清除接受置位
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//初始配置接受中断
USART_Cmd(USART1,ENABLE);//开启串口1
}
/******** 串口1 中断服务函数 ***********/
void USART1_IRQHandler(void)
{
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) == SET)//判断是不是真的有中断发生
{
USART_SendData(USART1,USART_ReceiveData(USART1));//又将数据发回去
USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE); //已经处理就清楚标志位
}
}
void Usart_SendString(USART_TypeDef* USARTx,uint8_t *data,uint32_t dataLen)
{
uint32_t i;
for(i = 0;i < dataLen;i ++)
{
USART_SendData(USARTx,data[i]);//发送数据
while(USART_GetFlagStatus(USARTx,USART_FLAG_TXE) == RESET);//等待发送完成
}
}
四、功能实现
功能实现时我们在主函数中调用配置函数即可，编写如下
#include "stm32f4xx.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
void main()
{
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);//使用了中断，则这一句必须要有
USART1_IO_Conf();//配置串口的IO
USART1_Conf(115200);//串口配置成波特率115200
Usart_SendString(USART1,"Hello Word!\r\n",13);//发送字符串
while(1)
{
}
}
实验结果：
工程实例链接：https://download.csdn.net/download/qq_45100839/88425993
