STM32学习笔记:【004】USART串口通信
版本:STM32F429 Hal库v1.10
串口通信能够实现两块电路之间不同的通信,在开发中作为打印调试也是一门利器(printf重定向)。
补充一点小知识:
1. weak修饰符修饰的函数,说明这个函数如果在其他地方还有定义的话,则编译时使用其他地方定义的同名函数
2. UNUSED(void x); 这个函数是防止编译器出现 未使用警告。
下面给出串口通信的具体步骤。
串口的初始化
1.声明串口属性结构体、并初始化(一般是作为全局变量)
typedef struct
{
USART_TypeDef *Instance;
/*
所使用的串口,值可以是
USART2 、USART3 、UART4、UART5、
UART7、UART8、USART1、USART6
*/
UART_InitTypeDef Init;
/* 串口通信参数结构体(附下表) */
... __IO HAL_UART_StateTypeDef State;
/*
串口当前状态(仅用于条件判断)
HAL_UART_STATE_RESET // 未初始化完毕
HAL_UART_STATE_READY // 就绪
HAL_UART_STATE_BUSY // 忙,处理中
HAL_UART_STATE_BUSY_TX // 忙于发送
HAL_UART_STATE_BUSY_RX // 忙于接收
HAL_UART_STATE_BUSY_TX_RX// 忙于全双工通信
HAL_UART_STATE_TIMEOUT // 超时
HAL_UART_STATE_ERROR // 错误
*/
__IO uint32_t ErrorCode; /* 错误时返回的编号 */ }UART_HandleTypeDef;
typedef struct
{
uint32_t BaudRate;
/* 波特率 */ uint32_t WordLength;
/*
数据位长度,可以是:
UART_WORDLENGTH_8B
UART_WORDLENGTH_9B
*/
uint32_t StopBits;
/*
停止位
UART_STOPBITS_1
UART_STOPBITS_2
*/
uint32_t Parity;
/*
校验位
采用何种校验是事先规定好的。通常专门设置一个奇偶校验位,用它使这组代码中“1”的个数为奇数或偶数。
若用奇校验,则当接收端收到这组代码时,校验“1”的个数是否为奇数,从而确定传输代码的正确性。
UART_PARITY_NONE // 无
UART_PARITY_EVEN // 偶校验
UART_PARITY_ODD // 奇校验
*/
uint32_t Mode;
/*
收发模式
UART_MODE_RX
URAT_MODE_TX
UART_MODE_TX_RX
*/ uint32_t HwFlowCtl;
/*
硬件流控
硬件流:RTS/CTS (Request To Send/Clear To Send)即请求发送/清除发送协议,用于半双工时的收发切换
UART_HWCONTROL_NONE
UART_HWCONTROL_RTS
UART_HWCONTROL_CTS
UART_HWCONTROL_RTS_CTS
*/
uint32_t OverSampling;
/*
过采样
可配置的16倍过采样或8倍过采样,因此为速度容差与时钟容差的灵活配置提供了可能。
UART_OVERSAMPLING_16
UART_OVERSAMPLING_8
*/
}UART_InitTypeDef;
2.调用 HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Init(UART_HandleTypeDef *huart); 初始化
3.调用 HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size) ;
开启接收中断(如果需要的话)
3.重写 void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef *huart); 对IO口进行初始化
这一步包括配置IO口为复用模式,开启中断等。
//UART底层初始化,时钟使能,引脚配置,中断配置
//此函数会被HAL_UART_Init()调用
void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef *huart)
{
//GPIO端口设置
GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure; if(huart->Instance==USART1) //如果是串口1,进行串口1 MSP初始化
{
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); //使能GPIOA时钟
__HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE(); //使能USART1时钟 GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_9; //PA9
GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP; //上拉
GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_FAST; //高速
GPIO_Initure.Alternate=GPIO_AF7_USART1; //复用为USART1
HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure); //初始化PA9 GPIO_Initure.Pin = GPIO_PIN_10; //PA10
HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure); //初始化PA10 #if EN_USART1_RX_IT
HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn); //使能USART1中断通道
HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn,,); //抢占优先级3,子优先级3
#endif
}
}
串口读写&中断处理
// http://t.cn/RuljJ01
读
// 读取串口状态
HAL_UART_StateTypeDef HAL_UART_GetState(UART_HandleTypeDef *huart); // 从串口中接收字符(阻塞,具有毫秒级的超时管理机制)
// 如果超时没接收完成,则不再接收数据到指定缓冲区,返回超时标志(HAL_TIMEOUT)
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout);
// 开启串口接收中断
// 把 接收缓冲区指针 指向 要存放接收数据的数组,设置 接收长度,接收计数器初值,然后使能串口接收中断。接收到数据时,会触发串口中断。
// 再然后,串口中断函数处理,直到接收到指定长度数据,而后关闭中断,不再触发接收中断,调用串口接收完成回调函数 HAL_UART_RxCpltCallback() 。
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size);
// 进入DMA中断,接收串口数据(非阻塞)
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_DMA(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size);
/*
根据网上资料显示,HAL_UART_Receive_IT() 这个函数只能对串口中断接收进行一次接收,而且接收的字节大小是固定的uint16_t Size,
但是在实际使用中,不可能完全满足每次接收到的字节数都是一样的,而且是确定的。
所以大家采用的方法都是令 uint16_t Size = 1;这样的话,每接收到一个字节就中断一次。
那么中断处理函数处理的规则应该是
1、关闭此接收中断
2、将接收到的数据转移至缓存器
3、再次打开中断
*/
写
// 串口发送数据(阻塞,具有毫秒级的超时管理机制)
// 如果超时没发送完成,则不再发送,返回超时标志(HAL_TIMEOUT)
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout); // 进入发送中断
// 把 发送缓冲区指针 指向 要发送的数据,设置 发送长度,发送计数器初值,然后使能串口发送中断,触发串口中断。
// 再然后,串口中断函数处理,直到数据发送完成,而后关闭中断,不再发送数据,串口发送完成触发回调函数:HAL_UART_TxCpltCallback()。
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size);
// 进入DMA发送中断
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit_DMA(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size);
中断处理
HAL_UART_TxHalfCpltCallback(); 一半数据(half transfer)发送完成后,通过中断处理函数调用。
HAL_UART_TxCpltCallback(); 发送完成后,通过中断处理函数调用。
HAL_UART_RxHalfCpltCallback(); 一半数据(half transfer)接收完成后,通过中断处理函数调用。
HAL_UART_RxCpltCallback(); 接收完成后,通过中断处理函数调用。
HAL_UART_ErrorCallback(); 传输过程中出现错误时,通过中断处理函数调用。
STM32串口中断入口函数
USARTx_IRQHandler // x 可以是1到6
HAL_UART_IRQHandler
在 HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) 中再次调用 HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)
这样的话,就可以实现连续中断接收USART数据。
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
if(huart->Instance == USART1)
{
UART1RxBuff[UART1RxBuffCount++] = aRxBuffer;
}
HAL_UART_Receive_IT(huart, (uint8_t *)&aRxBuffer, 1) ;
}
串口收发例程
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