STM32学习总结之------串口通信USART

学习内容：

1、利用串口可以帮助我们调试程序，本节介绍的为串口最基本、最常用的方法，全双工、异步通讯方式。

2、要配置串口通讯，至少要设置以下几个参数：字长(一次传送的数据长度)、波特率(每秒传输的数据位数)、奇偶校验位、还有停止位。

在初始化串口的时候，必然有一个串口初始化结构体，这个结构体的几个成员就是有来存储这些控制参数的。

3、串口线主要分两种，直通线（平行线）和交叉线。

假如PC与板子之间要实现全双工串口通讯，必然是PC的Tx针脚要连接到板子的Rx针脚，而PC的Rx针脚则要连接至板子的Tx针脚了。由于板子和pc的串口接法是相同的，就要使用交叉线来连接了。

直通线接法：开发板Tx连接至DB9的第2针脚，而Rx连接至第3针脚，这与PC接法是相反的，这样的板子与PC通讯就需要使用直通线了。

要实现基本的全双工异步通讯，只要3条线，分别为Rx、Tx、和GND。

4、串口架构图

从下至上，串口外设主要由三个部分组成，分别是波特率的控制部分、收发控制部分及数据存储转移部分。

5、发送接收数据过程：

当我们需要发送数据时，内核或DMA外设(一种数据传输方式)把数据从内存(变量)写入到发送数据寄存器TDR后，发送控制器将适时地自动把数据从TDR加载到发送移位寄存器，然后通过串口线Tx，把数据一位一位地发送出去，在数据从TDR转移到移位寄存器时，会产生发送寄存器TDR已空事件TXE，当数据从移位寄存器全部发送出去时，会产生数据发送完成事件TC，这些事件可以在状态寄存器中查询到。

而接收数据则是一个逆过程，数据从串口线Rx一位一位地输入到接收移位寄存器，然后自动地转移到接收数据寄存器RDR，最后用内核指令或DMA读取到内存(变量)中。

6、函数运行过程

首先调用函数 USART1_Config()，函数USART1_Config()主要做了如下工

使能了串口1的时钟

配置好了usart1的I/O

配置好了usart1的工作模式，具体为波特率为 115200 、8个数据位、1个停止位、无硬件流控制。 即 115200 8-N-1。

具体的USART1_Config() 在usart1.c这个用户文件中。

一般情况下，该外设的配置都在该外设的.C文件中

7、Tx为发送端，输出引脚，而且现在GPIO是使用复用功能，所以要把它配置为复用推挽输出(GPIO_Mode_AF_PP) ；而Rx引脚为接收端，输入引脚，所以配置为浮空输入模式GPIO_Mode_IN_FLOATING。GPIO的配置

8、通讯协议要求两个通讯器件之间的波特率、字长、停止位奇偶校验位都相同。

USART1_printf()便是一个完全自定义的格式输出函数，它的功能与重定向之后的printf类似。格式化输出，类似于C库中的printf，但这里没有用到C库

printf() 函数会受缓冲区大小的影响，有时候在用它打印的时候程序会发生莫名奇妙的错误，而实际上就是由于使用printf() 这个函数引起的，其优点就是这种情况很少见且支持的格式较多。

而USART1_printf()则不会受缓冲区的影响产生莫名的错误，但其支持的格式较少。

学习总结：

硬件流，在STM32的很多外设都具有硬件流的功能，其功能表现为：当外设硬件处于准备好的状态时，硬件启动自动控制，而不需要软件再进行干预。

main.c文件中要把 stdio.h 这个头文件包含进来，还要在编译器中设置一个选项 Use MicroLIB (使用微库)

实验结果可以把主函数main里面的 printf 的内容打印出来，可以用来显示程序运行位置。