初学stm32,初次接触USART串口通信。
对USART通信硬件原理的个人总结。从MCU(Micro Controller Unit,也就是ST芯片)出来的TTL电平经过电平转换芯片转化为USB电平,从而实现与PC的通信。
USART(Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter)通用同步/异步串行接收/发送器。
这边只作异步通信说,异步通信与同步通信的主要区别区别是时钟,所以这边的SLCK是关闭的。USART总共有TX、RX、nRTS、nCTS、SCLK这5个外接引脚(框图中的SW_RX在内部,n表示低电平有效)。在学习与PC上位机通信时,是关闭硬件流控制模式的,所以异步通信只涉及到TX(Transmit)和RX(Receive)这两个引脚。
大致思路:数据由软件传给发送数据寄存器USART_DR(TRD),判断TC(Transmit complete,发送完成)是否置1。若置1,表示发送移位寄存器发送完成,发送数据寄存器中的数据发送到发送移位寄存器开始发送,判断TXE(Transmit data register empty,发送数据寄存器为空),读取下一个数据到TDR;若TC为0,则等待。TC置0由软件序列(读取USART_SR寄存器,然后写入USART_DR寄存器),也可以向该位写“”0“”实现。硬件复位时,TC由硬件置1。
接收数据时,数据传入接收移位寄存器,再传入读取数据寄存器,这时RXNE(Read data register not empty,读取数据寄存器不为空)置1,可产生中断标志RXNEIE。
数据格式:1位起始位,8位数据位(USART_CR1,控制寄存器1中的位12-M置0),无校验位(USART_SR,状态寄存器中位1-PE置0——无奇偶校验错误),1位停止位(USART_CR2,控制寄存器2中位13:12-STOP赋值00)。因为是开发板与PC机之间的通信,距离短,通信环境好,所以不设置奇偶校验。
使用的是USART1,TX选择的是PA9,RX选择的是PA10。
代码流程:1、初始化 a、打开外设时钟(如果想使用任何外设,都要先使能时钟),打开挂载到AHB1上的GPIOA和挂载到APB2上的USART1的时钟,调用固件库函数RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE)和RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE)
b、初始化串口相关的GPIO口,对GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct结构体进行赋值,再通过GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct)映射给寄存器
c、配置选择复用功能,调用固件库函数GPIO_PinAFConfig(形参,形参,形参)确定引脚的复用功能
d、初始化串口,USART初始化结构体,设置波特率、数据位长度、停止位、校验位选择、硬件流控制模式选择、USART模式控制(使能接收/发送),最后通过USART_Init(...)完成配置
e、如果需要中断执行服务,则初始化NVIC(嵌套向量中断控制器),若不需要,则跳过
f、使能串口,调用USART_Cmd(.....)使能USART1
2、编写数据发送函数,由于USART_DR只有8位有效,所以这里分为字节发送、双字节发送、字符串发送、数组发送,这四种发送均基于固件库函数USART_SendData(...),在发一个字节时,判断TXE是否为1,若为1,则准备发送下一个数据至发送数据寄存器;若为0,则等待。获取中断状态位的固件库函数为ITStatus USART_GetITStatus(...),最后可以加以判断TC是否为1,即判断发送是否完成。
3、编写数据接收函数,调用固件库函数USART_ReceiveData(...)获取最新的USARTx的数据。判断RXNE,为1表示接收完成,为0表示未接收数据,所以数据接收函数的内容应该在判断RXNE为1的条件下编写。
4、main()函数调用即可。
根据野火教程,参考手册,新手理解,纯粹为个人重新回忆一遍。若有不对,还请指出,若写的不好,好多见谅。
作为新手,还有诸多问题不懂,1、如果设置奇偶校验,那接收方是不是应该要处理?如何处理?如果说单片机与PC通信是这样,那单片机与单片机呢?
2、发送8位的数据要写一个函数,发送16位的又要写一个函数,发送数组只能发送8字节类型的数组,可能是我认识还不够,对我来说是不明白。
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