STM32单片机（九）USART串口----第三节：USART串口实战练习（串口发送）

news2024/11/23 1:06:37

❤️ 专栏简介：本专栏记录了从零学习单片机的过程，其中包括51单片机和STM32单片机两部分；建议先学习51单片机，其是STM32等高级单片机的基础；这样再学习STM32时才能融会贯通。
☀️ 专栏适用人群 ：适用于想要从零基础开始学习入门单片机，且有一定C语言基础的的童鞋。
🌙专栏目标：实现从零基础入门51单片机和STM32单片机，力求在玩好单片机的同时，能够了解一些计算机的基本概念，了解电路及其元器件的基本理论等。

⭐️ 专栏主要内容： 主要学习STM32单片机的功能、各个模块、单片机的外设、驱动等，最终玩好单片机和单片机的外设，全程手敲代码，实现我们所要实现的功能。
🌴 专栏说明 ：如果文章知识点有错误的地方，欢迎大家随时在文章下面评论，我会第一时间改正。让我们一起学习，一起进步。
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提取码：asdf

链接里压缩包的解压密码：32

本大节主要学习USART的相关知识，包含九小节：
第一小节主要学习USART串口协议的理论基础知识
第二小节主要学习USART串口外设的理论基础知识
第三小节是对第一、二小节的内容写一个串口发送程序进行练习
第四小节是对第一、二小节的内容再写一个串口发送+接收的程序进行练习
第五小节主要学习USART串口数据包的理论基础知识
第六小节是对第五小节的内容写一个串口收发HEX数据包程序进行练习
第七小节是对第五小节的内容再写一个串口收发文本数据包程序进行练习
第八小节主要了解MyMcu串口下载的知识
第八小节主要了解STLINK Utility串口下载的知识
最终附上所有的源代码；

本小节主要是对前面学习的串口理论知识进行实战练习：写一个串口发送的程序进行练习。

文章目录

  • 一、本节目标
    • 目标：串口发送
  • 二、练习1：串口发送
    • 2.1 接线图
    • 2.2 源码
      • 2.2.1 代码思路
      • 2.2.2 具体代码及解释

一、本节目标

目标：串口发送

写一个串口模块，通过串口通信，把一些数据发到电脑上的串口助手来显示，
把STM32的串口引脚，接到电脑上，如下图所示：
在这里插入图片描述
之后电脑端打开串口助手软件，按如下图进行配置，并打开串口
在这里插入图片描述
按一下复位键，程序刚开始启动时会向串口发送一串数据，如下图所示：

在这里插入图片描述
此时切换成文本模式，再次复位，这时，软件就会对刚才的数据进行文本映射，找到每个数据对应的字符，以字符串的形式显示出来；如下图所示：

在这里插入图片描述

二、练习1：串口发送

2.1 接线图

请添加图片描述

  • 最下面是USB转串口模块，跳线帽要插在VCC和3V3这两个引脚上（图中黄色小块儿），选择通信的TTL电平为3.3；然后通信引脚TXD和RXD要接在STM3的PA9和PA10口，选择这两个引脚的原因是引脚定义表中USART1的TX是PA9，RX是PA10；然后USB转串口的负极和STM32的负极接在一起进行共地；
  • USB转串口模块和JLINK都是要插在电脑的USB口；

硬件电路如下所示：
在这里插入图片描述
然后打开电脑设备管理器，确认串口端口正常链接没问题：

在这里插入图片描述

2.2 源码

  • STM32入门教程资料\程序源码\STM32Project\9-1 串口发送\User
  • STM32入门教程资料\程序源码\STM32Project\9-1 串口发送\Hardware
  • STM32入门教程资料\程序源码\STM32Project\9-1 串口发送运\System

2.2.1 代码思路

在这里插入图片描述
整个代码的流程参考以上结构图：

  • 第一步，开启时钟；把需要用到的USART和GPIO的时钟打开；
  • 第二步，GPIO初始化，把TX配置成复用输出，RX配置成复用输入；
  • 第三步，配置USART，直接使用一个结构体，就可以把以上框图中所有参数配置好；
  • 第四步，如果只需要发送功能，就直接开启USART，初始化就结束了；如果需要接收功能，那可能还需要配置中断；那就在开启USART之前，再加上ITConfig和NVIC的代码；
  • 初始化完成后，如果要发送数据，就调用发送函数；如果如果要接收数据，就调用就收的函数；如果要获取发送和接收的状态，就调用获取标志位的函数；

2.2.2 具体代码及解释

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Serial.h"

int main(void)
{
	OLED_Init();
	
	Serial_Init();
	
	Serial_SendByte(0x41);
	
	uint8_t MyArray[] = {0x42, 0x43, 0x44, 0x45};
	Serial_SendArray(MyArray, 4);
	
	Serial_SendString("\r\nNum1=");
	
	Serial_SendNumber(111, 3);
	
	printf("\r\nNum2=%d", 222);
	
	char String[100];
	sprintf(String, "\r\nNum3=%d", 333);
	Serial_SendString(String);
	
	Serial_Printf("\r\nNum4=%d", 444);
	Serial_Printf("\r\n");
	
	while (1)
	{
		
	}
}

Serial.c：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>

void Serial_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);//开启USART1的时钟；USART1是APB2的外设
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//开启GPIO时钟
	
	/*初始化引脚，把PA9配置为复用推挽输出，供USART1的TX使用*/
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//引脚模式选择复用推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;//因为本节只需要发送，所以只初始化Pin_9即可
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO引脚；
	
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;//波特率设置为9600
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//硬件流控制，不开启 
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx;//模式选择为发送模式
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//检验位选择无校验
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//停止位选择1
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长选择8位
	USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);//初始化USART1
	
	USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}
/*发送字节函数*/
void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{
	USART_SendData(USART1, Byte);//发送数据，就是写DR寄存器
	while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);//等待TXE置1；不需要手动清零，下一次发送数据时该标志位会自动清零
}

/*发送数组函数*/
void Serial_SendArray(uint8_t *Array, uint16_t Length)
{
	uint16_t i;
	for (i = 0; i < Length; i ++)
	{ 
		Serial_SendByte(Array[i]);
	}
}
/*发送字符串函数*/
void Serial_SendString(char *String)
{
	uint8_t i;
	for (i = 0; String[i] != '\0'; i ++)
	{
		Serial_SendByte(String[i]);
	}
}

/*计算x的y次方*/
uint32_t Serial_Pow(uint32_t X, uint32_t Y)
{
	uint32_t Result = 1;
	while (Y --)
	{
		Result *= X;
	}
	return Result;
}

/*发送数字函数*/
void Serial_SendNumber(uint32_t Number, uint8_t Length)
{
	uint8_t i;
	for (i = 0; i < Length; i ++)
	{
		Serial_SendByte(Number / Serial_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0');
	}
}
/*
重写fputc函数
将fputc函数重定向到串口
重写他的原因是后面我们用printf函数，printf函数底层是不断调用fputc函数的
*/
int fputc(int ch, FILE *f)
{
	Serial_SendByte(ch);
	return ch;
}

void Serial_Printf(char *format, ...)
{
	char String[100];
	va_list arg;//参数表
	va_start(arg, format);//从format位置开始接收参数表
	vsprintf(String, format, arg);
	va_end(arg);//释放参数表
	Serial_SendString(String);
}

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