STM32单片机的基本原理与应用（六）

串口测试实验

基本原理

在串口实验中，是通过mini_USB线搭建终端与电脑端（也可称终端，为做区分称电脑端）的“桥梁”，电脑端的串口调试助手通过mini_USB线向终端发送信息，由CH340芯片将USB接口进行转换，转换为串口，通过串口将信息传给单片机，串口接收到信息后，产生中断响应，单片机进行处理，单片机处理后返回一个信息给串口调试助手。
在串口通信中，中断处理程序通常包括串口接收中断和串口发送中断两部分。串口接收中断用于处理接收到的数据，当串口接收到数据时，就会产生接收中断，并进入接收中断处理程序。在该程序中，可以从串口中读取接收到的数据，并进行相应的处理。串口发送中断用于处理发送数据，当发送缓冲区为空时，就会产生发送中断，并进入发送中断处理程序。在该程序中，可以从应用程序中读取要发送的数据，并将其写入串口发送缓冲区中。
在进行数据的收发过程中，UART模块显得尤为重要。
STM32的UART模块是用于串口通信的硬件模块，它支持全双工通信，可以同时进行发送和接收数据。它使用通用同步/异步接收/发送器（USART）来实现串行通信，可以与外部设备进行串行数据传输。
以下是USART中的几个函数，分别对应不同的功能：
（1）USART_DeInit()：串口复位函数
（2）USART_Init()：串口参数初始化函数
（3）USART_Cmd()：串口使能函数

实验原理图

程序代码

1、UART初始化

void uart_init(u32 bound)
{
	//GPIO端口设置
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	//使能USART1，GPIOA时钟

	//USART1_TX   GPIOA.9
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;	//复用推挽输出
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9

	//USART1_RX	  GPIOA.10初始化
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10  

	//Usart1 NVIC 配置
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;		//子优先级3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			//IRQ通道使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//根据指定的参数初始化VIC寄存器

	//USART 初始化设置

	USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	//收发模式

  USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
  USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断
  USART_Cmd(USART1, ENABLE);                    //使能串口1 
}

2、对串口中断服务进行设置
3、主函数中调用执行

int main(void)
 {		
 	u16 t;  
	u16 len;	
	u16 times=0;
	delay_init();	    	 //延时函数初始化	  
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
	uart_init(115200);	 //串口初始化为115200
 	while(1)
	{
		if(USART_RX_STA&0x8000)
		{					   
			len=USART_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的数据长度
			printf("\r\n您发送的消息为:\r\n\r\n");
			for(t=0;t<len;t++)
			{
				USART_SendData(USART1, USART_RX_BUF[t]);//向串口1发送数据
				while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);//等待发送结束
			}
			printf("\r\n\r\n");//插入换行
			USART_RX_STA=0;
		}else
		{
			times++;
			if(times%5000==0)
			{
				printf("\r\nSTM32实训平台 串口实验\r\n");
				printf("adfadfassdfasdfa\r\n\r\n");
			}
			if(times%200==0)printf("请输入数据,以回车键结束\n");  
			delay_ms(10);   
		}
	}	 
 }

实验现象

打开串口调试助手，注意设置波特率为115200，可以观察到串口反复收到字符串“请输入数据,以回车键结束”，用串口助手向单片机发送任意字符串后单片机会回显该字符串。