[stm32] USART USART1收发功能工程

>_<!功能：PC端发送一个特定的字符：0x0d 0x0a，单片机则返回一句话，如图：

>_<!知识：

1、复用功能I/O和调试配置(AFIO) 

为了优化外设数目，可以把一些复用功能重新映射到其他引脚上。设置复用重映射和调试I/O配置寄存器(AFIO_MAPR)(参见0节)实现引脚的重新映射。这时，复用功能不再映射到它们的原始分配上。

2、嵌套向量中断控制器（NVIC）

• l 43 个可屏蔽中断通道（不包含16 个Cortex-M3 的中断线）； 
• l 16 个可编程的优先等级； 
• l 低延迟的异常和中断处理； 
• l 电源管理控制； 
• l 系统控制寄存器的实现； 
• l 嵌套向量中断控制器(NVIC)和处理器核的接口紧密相连，可以实现低延迟的中断处理和有效处理地处理晚到的中断。 

 PS:

　　a、SysTick：系统嘀嗒校准值固定到9000，当系统嘀嗒时钟设定为9兆赫，产生1ms时基。

 　 b、中断和异常向量 ：【中断向量表】

3、USART通用同步异步收发器(USART)

•  它支持同步单向通信和半双工单线通信

•  任何USART双向通信至少需要两个脚：接收数据输入(RX)和发送数据输出(TX)。 

   a、RX：接收数据串行输。通过过采样技术来区别数据和噪音，从而恢复数据。 

   b、TX：发送数据输出。当发送器被禁止时，输出引脚恢复到它的I/O 端口配置。当发送器被激活，并且没东西发送时，TX 引脚处于高电平。

>_<!程序：

a、USART设置，这个要看固件库！首先用结构体把参数配置好，然后调用初始化函数；接着使能接收中断和发送缓冲中断；最后使能USART1。

 void USART_Config(USART_TypeDef* USARTx){
   USART_InitStructure.USART_BaudRate = ;                        //速率19200bps
   USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;        //数据位8位
   USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;            //停止位1位
   USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;                //无校验位
   USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;  //无硬件流控
   USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;    //收发模式
   /* Configure USART1 */
   USART_Init(USARTx, &USART_InitStructure);                //配置串口参数函数
   /* Enable USART1 Receive and Transmit interrupts */
   USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);                //使能接收中断
   USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, ENABLE);                //使能发送缓冲空中断
   /* Enable the USART1 */
   USART_Cmd(USART1, ENABLE);
 }

b、配置系统时钟72MHz+外设时钟使能。注意这里有复用，所以要使能复用时钟。

 void RCC_Configuration(void){
    SystemInit();
    RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_USART1 |RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB |RCC_APB2Periph_AFIO  , ENABLE);
 }

c、 LED的GPIO口配置和复用的A9,A10用于数据收发

 void GPIO_Configuration(void){
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;                     //LED1控制--PB5
   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;             //推挽输出
   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
   GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);                     

   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;                      //USART1 TX
   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;             //复用推挽输出
   GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                     //A端口 

   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;                  //USART1 RX
   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;   //复用开漏输入
   GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                      //A端口
 }

d、中断向量初始化，看固件库！

 void NVIC_Configuration(void){
   /*  结构声明*/
   NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

   /* Configure the NVIC Preemption Priority Bits */
   /* Configure one bit for preemption priority */
   /* 优先级组 说明了抢占优先级所用的位数，和子优先级所用的位数   在这里是1， 7 */
   NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;                     //设置串口1中断
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = ;             //抢占优先级 0
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = ;                //子优先级为0
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                    //使能
   NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
 }

e、Main函数：rec_f为有效帧标志位

 int main(void){
   uint8_t a=;//LED高低电压控制
   RCC_Configuration();                                              //系统时钟设置
   NVIC_Configuration();                                              //中断源配置
   GPIO_Configuration();                    //端口初始化
   USART_Config(USART1);                    //串口1初始化

   while (){
     if(rec_f==){            //判断是否收到一帧有效数据
         rec_f=;
         for(i=;i<sizeof(TxBuffer1);i++)//发送字符串
         {
             USART_SendChar(USART1,TxBuffer1[i]);
             Delay(0x0000ff00);
         }
         if(a==){GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);a=;}          //LED1  明暗闪烁
         else{GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);a=;}
     }
   }
 }

这里发送函数封装为：

 void USART_SendChar(USART_TypeDef* USARTx,uint8_t data){
     USART_SendData(USARTx,data);
     while(USART_GetFlagStatus(USARTx,USART_FLAG_TC)==RESET);
 }

接收函数在中断函数中，当上位机发送数据给单片机时，单片机将进入该中断服务程序，进行数据接收，这里上位机发送的数据必须以0x0d和0x0a结尾，如果不是以这两个结尾说明不是有效帧，则不处理：

 void USART1_IRQHandler(void)      //串口1 中断服务程序
 {
   unsigned int i;
   if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)       //判断读寄存器是否非空
   {
     RxBuffer1[RxCounter1++] = USART_ReceiveData(USART1);   //将读寄存器的数据缓存到接收缓冲区里
     if(RxBuffer1[RxCounter1-]==0x0d&&RxBuffer1[RxCounter1-]==0x0a)//判断结束标志是否是0x0d 0x0a
     {
       for(i=; i< RxCounter1; i++) TxBuffer1[i]    = RxBuffer1[i]; //将接收缓冲器的数据转到发送缓冲区，准备转发
       rec_f=;                                        //接收成功标志
       TxBuffer1[RxCounter1]=;                                  //发送缓冲区结束符
       TxCounter1=RxCounter1;
       RxCounter1=;
     }
   }
   if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TXE) != RESET)  //这段是为了避免STM32 USART 第一个字节发不出去的BUG
   {
      USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, DISABLE);    //禁止发缓冲器空中断，
   }
 }

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