第七篇，STM32串口通信编程

article/2025/10/14 9:35:17

1.通信的基本概念

（1）串行通信和并行通信

（2）单工，半双工和全双工

（3）通信速率

单位时间内传输的比特数表示传输速度，叫做波特率(bps)

（4）通信协议(串口)

通信协议就是通信双方约定好的数据格式

2.串口的硬件连接

UART ----------------- 通用异步收发器

USART --------------- 通用同步/异步收发器

3.stm32的串口开发

（1）原理图

USB调试口连接到了CPU的PA9 PA10，它们具有串口复用的功能

（2）CPU芯片手册

（3）串口接口的编程实现

在工程中添加串口库函数源码

1）开启GPIOA和USART1的时钟

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);

2）将PA9 PA10配置为复用功能，并且映射到串口1

GPIO_Init(...); GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1); GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1);

3）初始化串口

void USART_Init(USART_TypeDef* USARTx, USART_InitTypeDef* USART_InitStruct); 参数： USARTx - 哪个串口

USART_InitStruct - 串口初始化结构

typedef struct

{

uint32_t USART_BaudRate; /*!< 波特率 */

uint16_t USART_WordLength; /*!< 数据位长度 @ref USART_Word_Length */

uint16_t USART_StopBits; /*!< 停止位长度 @ref USART_Stop_Bits */

uint16_t USART_Parity; /*!< 校验方式 @ref USART_Parity */

uint16_t USART_Mode; /*!< 发送/接收模式 @ref USART_Mode */

uint16_t USART_HardwareFlowControl; /*!< 硬件流控制 @ref USART_Hardware_Flow_Control */ } USART_InitTypeDef;

4）使能串口

USART_Cmd(USART1,ENABLE);

5）数据的发送和接收

发送：

//轮询

void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data);

//传入往哪个串口发送什么数据

//每次发送前查询上一个数据是否发送完成

FlagStatus USART_GetFlagStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_FLAG);

//传入哪个串口的什么标志，返回SET表示有该标志,返回RESET表示没有该标志

//USART_FLAG_TC ----- 发送完成标志

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练习：

实现串口1字符串的发送

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//功能函数代码

#include <stm32f4xx.h>
#include <usart.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <includes.h>//stm32开发板上运行程序，如果主机运行了调试器，程序就会使用主机的输入输出设备
//这是方式叫半主机模式，printf如果要通过串口打印，必须关闭半主机模式
#pragma import(__use_no_semihosting)struct __FILE{int handle;
};FILE __stdout;//定义_sys_exit函数避免使用半主机模式
void _sys_exit(int x)
{x = x;
}//重定义fputc
int fputc(int ch,FILE *F)
{//等待上一个数据发送完成while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);//发送USART_SendData(USART1,ch);return ch;
}void usart1_init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;USART_InitTypeDef USART_InitStruct;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;//1.开启GPIOA和USART1时钟RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//2.配置PA9 PA10为串口功能GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用模式GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//高速GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;//无上下拉GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1);GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1);//3.初始化串口  8N1USART_InitStruct.USART_BaudRate = 115200;//波特率USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//8位数据位USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//1位停止位USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;//无校验USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;//发送接收模式USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件流控制USART_Init(USART1,&USART_InitStruct);//4.开启串口接收中断(清除中断标志)USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//5.初始化NVICNVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//串口1中断通道NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x2;//抢占优先级NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x2;//响应优先级NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);//.使能串口USART_Cmd(USART1,ENABLE);
}//发送一个字符(轮询)
void uart1_putc(char ch)
{//等待上一个数据发送完成while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);USART_SendData(USART1,ch);
}