USART编码部分(文章最后附上源码)
如果看不懂步骤可以根据源码参考此篇文章就能轻而易举学会USART通信啦!
编码步骤
第一步 开启时钟
把需要用到的USART和GPIO的时钟打开
第二部 GPIO初始化
把TX配置成复用输出,RX配置成输入(上拉输入、浮空输入)。
第三步 配置USART初始化
一个结构体配置所有参数
第四步 发送或接收
只需发送功能
- 就直接开启USART,初始化就结束了
关于发送数据的类型
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首先写发送一个字节数据的函数 SendByte函数
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调用函数USART_SendData
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等待发送寄存器空标志位
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发送数组SendArray的函数
- 函数名形参一个字符指针,长度
- 函数体内调用SendByte,一位一位的发送数组数据
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发送字符串 SendString 的函数
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形参为一个字符指针
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函数体内使用for循环或while一位一位的发送字符串的每个字节,直到遇到\0停止
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发送数字SendNumber的函数
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形参一个数字,类型给32位,然后还有一个长度
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在函数里面需要把Number的十位个位百位等,以十进制拆分开,然后转换成字符数字对应的数据,一次发送出去
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比如12345, 取万位就是12345/10000%10得到万位
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需要先写一个次方函数, 形参是一个X,一个y,返回值是X的Y次方,都是32位
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回到SendNumber,也是每次发送数据的每一位这个逻辑
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需要接收功能
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首先配置PA10为上拉输入或者浮空输入
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接着在串口初始化里配置接收模式
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可以使用查询和中断两种方法
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如果使用查询,那初始化就结束了
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查询的流程是:
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在主函数里不断判断RXNE标志位,如果置1了(if成立),就说明收到数据了
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再调用ReceiveData,读取DR寄存器,就ok了
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最后还有清除标志位的问题,根据参考手册的寄存器描述进行相应的判断,是否需要清除标志位
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如果使用中断,还需要在USART_cmd之前开去中断,配置NVIC,那就在开启USART之前,再加上ITConfig和NVIC的代码就行了
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接着写中断函数,在启动文件查找函数名
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中断函数里判断接收寄存器非空标志位
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接收数据步骤(中断函数建立之后)
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定义一个接收数据的变量和一个接受变量的标志位
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建立一个接收数据标志位自动请0的函数,函数里清零标志位,返回1
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建立一个返回数据的函数 GetRxData 的函数,把接收到了数据返回
- 上面两部也可以通过把两个变量声明为外部可调用的全局变量
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中断函数里引用接收数据函数,赋给接收数据的变量,置标志位为1,证明接收到了数据
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主函数里判断标志位,如果标志位为1,证明接收到了数据
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可以在判断函数里使用OLED显示串口接收到的数据,然后把这个数据使用串口发送函数再发送到电脑串口助手进行显示
初始化之后
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初始化之后,如果要发送数据,调用一个发送函数就行了
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如果要接收数据,就调用接收的函数
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如果要获取发送和接收的状态,就调用获取标志位的函数
USART 函数介绍
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USART_ClockInit 和 USART_ClockStrustInit 用来配置同步时钟输出的,包括时钟是不是要输出,时钟的极性相位等参数
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USART_DMACmd 可以开启USART到DMA的触发通道
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USART_SendData 发送数据
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USART_ReceiveData 接收数据
*发送和接收的时候用*
关于子函数
传递字符串
由于字符串自带一个结束标志为,所以就不需要传递长度参数;
for(i=0; String[i] != '\0'; i++)
换行:Serial_SendString("\r\n")
传递数字
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加一个偏移
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首先定义一个取数字模的函数Serial_Pow
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Serial_SendByte(Number / Serial_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + 0x30);//0x30可以写成'0'
Printf函数一直方法使用
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使用Printf之前,打开工程选项,勾选Use MicroLIB(是Keil为嵌入式平台优化的一个精简库)
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要用的Printf函数就可以用MicroLIB
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对Printf进行重定向,将Printf打印的东西输出到串口,因为printf函数默认输出到屏幕,单片机没有屏幕,所以要进行重定向。
printf使用步骤
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最开始加上,#include<stdio.h>
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在最后重写fputc函数。 int fputc(int ch, FILE *F) 这是fputc函数的原型
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然后在函数里面把fputc重定向到串口 (Serial_SendByte(ch));
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return ch;
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这样printf函数就移植好了
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最后在串口头文件中包含#include<stdio.h>,相当于main函数内也包含stdio.h
fputc 与 Printf的关系
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因为fputc是pritf函数的底层
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pritf函数在打印的时候,就是不断调用fputc函数一个个打印的
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我们把fputc函数重定向到了串口,那printf自然就输出到了串口
printf函数在主函数中使用方法
printf("Num=%d\r\n",666);
如果多个串口都想用Printf的方法
这时就可以用Spritf
- Spritf可以把格式化字符输出到,一个字符串里
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先定义一个字符串(主函数里) char string[100]
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然后sprintf第一个参数是打印输出的位置, sprintf(string, "Num=%d\r\n",666);
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目前这个格式化的字符在String里
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接着Serial_SendString
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sprintf可以设置打印位置,不涉及重定向
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所以每个串口都有可以使用Sprintf进行打印
封装Sprintf
- 由于printf这类函数比较特殊,它支持可变的参数
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在串口模块里添加头文件 #include <stdarg.h>
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然后在最后对printf函数进行封装 void Serial_Printf(char *format, ...) format这个参数用来接收格式化字符串 ...三个点用来接收后面的可变参数列表
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在函数里面
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首先定义输出的字符串 char string[100]
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va_list arg 定义一个参数列表变量
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va_start(arg, format) 从format位置开始接收参数表,放在arg里面
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之后 vsprintf(string, format, arg); 对于这种封装格式要用vsprintf
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va_end(arg) 释放参数表
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最后是 Serial_SendString(String) 把String发送出去
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关于乱码
Serial.c文件程序//也就是串口的.c文件
cpp
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
uint8_t Serial_RxData;
uint8_t Serial_RxFlag;
void Serial_Init(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}
void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{
USART_SendData(USART1, Byte);
while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
}
void Serial_SendArray(uint8_t *Array, uint16_t Length)
{
uint16_t i;
for (i = 0; i < Length; i ++)
{
Serial_SendByte(Array[i]);
}
}
void Serial_SendString(char *String)
{
uint8_t i;
for (i = 0; String[i] != '\0'; i ++)
{
Serial_SendByte(String[i]);
}
}
uint32_t Serial_Pow(uint32_t X, uint32_t Y)
{
uint32_t Result = 1;
while (Y --)
{
Result *= X;
}
return Result;
}
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');
}
}
int fputc(int ch, FILE *f)
{
Serial_SendByte(ch);
return ch;
}
void Serial_Printf(char *format, ...)
{
char String[100];
va_list arg;
va_start(arg, format);
vsprintf(String, format, arg);
va_end(arg);
Serial_SendString(String);
}
uint8_t Serial_GetRxFlag(void)
{
if (Serial_RxFlag == 1)
{
Serial_RxFlag = 0;
return 1;
}
return 0;
}
uint8_t Serial_GetRxData(void)
{
return Serial_RxData;
}
void USART1_IRQHandler(void)
{
if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) == SET)
{
Serial_RxData = USART_ReceiveData(USART1);
Serial_RxFlag = 1;
USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
}
}
Serial.h文件程序//也就是串口的.h文件
cpp
#ifndef __SERIAL_H
#define __SERIAL_H
#include <stdio.h>
void Serial_Init(void);
void Serial_SendByte(uint8_t Byte);
void Serial_SendArray(uint8_t *Array, uint16_t Length);
void Serial_SendString(char *String);
void Serial_SendNumber(uint32_t Number, uint8_t Length);
void Serial_Printf(char *format, ...);
uint8_t Serial_GetRxFlag(void);
uint8_t Serial_GetRxData(void);
#endif
main.c文件程序
cpp
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Serial.h"
uint8_t RxData;
int main(void)
{
OLED_Init();
OLED_ShowString(1, 1, "RxData:");
Serial_Init();
while (1)
{
if (Serial_GetRxFlag() == 1)
{
RxData = Serial_GetRxData();
Serial_SendByte(RxData);
OLED_ShowHexNum(1, 8, RxData, 2);
}
}
}
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