GPIO的使用--USART串口通信--传感器控制数据

news2024/11/26 4:25:53

一、串口通信

1、概念

2、原理图

3、使用步骤

（1）寻找串口位置

（2）确定引脚编号

（3）编写代码

4、实验结果

实验代码

main.c

usart.c

usart.h

一、串口通信

1、概念

串行接口是一种可以将接收来自CPU的并行数据字符转换为连续的串行数据流发送出去，同时可将接收的串行数据流转换为并行的数据字符供给CPU的器件。一般完成这种功能的电路，我们称为串行接口电路。

串口通信（Serial Communications）的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节的通信方式。

2、原理图

串口本身也是通过引脚与外界通信的。通信过程如下：

3、使用步骤

串口不属于输入输出部分，属于复用部分，那么参数的配置也就和之前学习GPIO的不同了，大致思路：1.告诉引脚如何工作。2.告诉复用选择哪一个。3.告诉串口如何工作。4.用一根实体线路（串口）连接两台设备。就完成啦

（1）寻找串口位置

（2）确定引脚编号

最终得到数据：PA9 ：GPIOA组第9个成员。 PA10：GPIOA组第10个成员 USART1：串口第一个成员组号：GPIOA 成员号：GPIO_Pin_9

（3）编写代码

a、时钟使能GPIOA组，让USART1工作

	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);//时钟使能A组,需要PA10和PA9工作
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能usart1

b、GPIO五大参数配置

    //GPIO参数配置，告诉GPIO PA9和PA10 如何工作
	GPIO_InitTypeDef gpio_struct;
	gpio_struct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF;//复用模式
	gpio_struct.GPIO_OType=GPIO_OType_PP;//不影响，但是一般配推挽
	gpio_struct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10;
	gpio_struct.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_NOPULL;
	gpio_struct.GPIO_Speed=GPIO_High_Speed;
	GPIO_Init(GPIOA,&gpio_struct);//让PA9和PA10知道以复用模式工作

c、告诉复用模块我的选择

	//告诉复用模块，到底想要复用哪一个功能，我们选择了usart
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_USART1);
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_USART1);

d、USART1参数配置，此处程序要与代码和串口接口参数设置一致

代码参数

	//usart1参数配置，告诉它如何工作
	USART_InitTypeDef usart_struct;
	usart_struct.USART_BaudRate= 9600;  //速率
	usart_struct.USART_HardwareFlowControl= USART_HardwareFlowControl_None;  //流控，目前不启用这块//usart也是控制协议
	usart_struct.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;  //既接收又发送
	usart_struct.USART_Parity= USART_Parity_No;  //校验位，深化协议的时候弄
	usart_struct.USART_StopBits= USART_StopBits_1;  //停止位
	usart_struct.USART_WordLength= USART_WordLength_8b;  //有效负载

程序参数

e、初始化和使能USART

	USART_Init(USART1,&usart_struct);
	
	USART_Cmd(USART1, ENABLE);//让usart工作

f、发送和接收串口数据

//接收数据函数
USART_ReceiveData(USART1);
//数据发送函数
USART_SendData(USART1, j);

g、写入运行代码

接入传感器（详见上篇文章），烧录检查

4、实验结果

实验结果

实验代码

main.c

#include "stm32f4xx.h"                  // Device header
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "BitBand.h"
#include "pir.h"
#include "delay.h"
#include <stdio.h>
#include "usart.h"

//此函数可以让printf打印字符串
int fputc(int ch,FILE* pf)
{
    USART_SendData(USART1,ch);
	while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE) == RESET);	
	return ch;
}

int main()
{
	Led_Init();
	Pir_Init();
	Usart_Init();
	uint16_t j='1';
	uint32_t key=0;
	while(1)
	{
		//数据发送函数
		USART_SendData(USART1, j);
		
		key=PFin(14);
		if(key==1)//有人
		{
			PFout(12)=0;
			j='1';
		USART_SendData(USART1, j);
			printf("有人！小心！\n");
		}
		else//否则周边没有人
		{
			PFout(12)=1;
			j='0';
		USART_SendData(USART1, j);
			printf("没人\n");
		}
	  delay_ms(1000);
	}
}

usart.c

#include "stm32f4xx.h"                  // Device header

void Usart_Init()
{
	
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);//时钟使能A组,需要PA10和PA9工作
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能usart1
	
	//GPIO参数配置，告诉GPIO PA9和PA10 如何工作
	GPIO_InitTypeDef gpio_struct;
	gpio_struct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF;//复用模式
	gpio_struct.GPIO_OType=GPIO_OType_PP;//不影响，但是一般配推挽
	gpio_struct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10;
	gpio_struct.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_NOPULL;
	gpio_struct.GPIO_Speed=GPIO_High_Speed;
	GPIO_Init(GPIOA,&gpio_struct);//让PA9和PA10知道以复用模式工作
	
	//告诉复用模块，到底想要复用哪一个功能，我们选择了usart
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_USART1);
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_USART1);

	//usart1参数配置，告诉它如何工作
	USART_InitTypeDef usart_struct;
	usart_struct.USART_BaudRate= 9600;  //速率
	usart_struct.USART_HardwareFlowControl= USART_HardwareFlowControl_None;  //流控，目前不启用这块//usart也是控制协议
	usart_struct.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;  //既接收又发送
	usart_struct.USART_Parity= USART_Parity_No;  //校验位，深化协议的时候弄
	usart_struct.USART_StopBits= USART_StopBits_1;  //停止位
	usart_struct.USART_WordLength= USART_WordLength_8b;  //有效负载
	
	USART_Init(USART1,&usart_struct);
	
	USART_Cmd(USART1, ENABLE);//让usart工作
		
}