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STM32通信

时间：2023-09-10 20:44:17浏览次数：35  
标签：TypeDef USART MyI2C void 通信 STM32 InitStructure GPIO

STM32通信

  • TTL电平：+3.3V或+5V表示1，0V表示0
  • RS232电平：-3-15V表示1，+3+15V表示0
  • RS485电平：两线压差+2+6V表示1，-2-6V表示0（差分信号）
名称 引脚 双工 时钟 电平 设备
USART TX、RX 全双工 异步 单端 点对点
I2C SCL、SDA 半双工 同步 单端 多设备
SPI SCLK、MOSI、MISO、CS 全双工 同步 单端 多设备

1.USART 串口通信

联想截图_20230910092822

  • 波特率：串口通信的速率
  • 起始位：标志一个数据帧的开始，固定为低电平
  • 数据位：数据帧的有效载荷，1为高电平，0为低电平，低位先行
  • 校验位：用于数据验证，根据数据位计算得来
  • 停止位：用于数据帧间隔，固定为高电平

HAL库

void USART_DeInit(USART_TypeDef* USARTx);    //复位
void USART_Init(USART_TypeDef* USARTx, USART_InitTypeDef* USART_InitStruct);  //初始化
void USART_StructInit(USART_InitTypeDef* USART_InitStruct);      //结构体初始化

//配置同步时钟输出
void USART_ClockInit(USART_TypeDef* USARTx, USART_ClockInitTypeDef* USART_ClockInitStruct);  
void USART_ClockStructInit(USART_ClockInitTypeDef* USART_ClockInitStruct);

void USART_Cmd(USART_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState);    //使能USART
void USART_ITConfig(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT, FunctionalState NewState);   //开启中断

void USART_DMACmd(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_DMAReq, FunctionalState NewState);   //DMA
void USART_SetAddress(USART_TypeDef* USARTx, uint8_t USART_Address);
void USART_WakeUpConfig(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_WakeUp);
void USART_ReceiverWakeUpCmd(USART_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState);

//LIN
void USART_LINBreakDetectLengthConfig(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_LINBreakDetectLength);
void USART_LINCmd(USART_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState);

void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data);   //发送数据
uint16_t USART_ReceiveData(USART_TypeDef* USARTx);    //接收数据

void USART_SendBreak(USART_TypeDef* USARTx);
void USART_SetGuardTime(USART_TypeDef* USARTx, uint8_t USART_GuardTime);
void USART_SetPrescaler(USART_TypeDef* USARTx, uint8_t USART_Prescaler);

//智能卡
void USART_SmartCardCmd(USART_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState);
void USART_SmartCardNACKCmd(USART_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState);

void USART_HalfDuplexCmd(USART_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState);
void USART_OverSampling8Cmd(USART_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState);
void USART_OneBitMethodCmd(USART_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState);

//IrDA
void USART_IrDAConfig(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IrDAMode);
void USART_IrDACmd(USART_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState);

FlagStatus USART_GetFlagStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_FLAG);   //获取标志位
void USART_ClearFlag(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_FLAG);   //清除标志位
ITStatus USART_GetITStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT);   //中断函数内获取标志位
void USART_ClearITPendingBit(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT);   //中断函数内清除标志位

USART配置

  • 初始化：
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	

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);    //发送

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);  //接收

USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;   //波特率
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;   //控制流
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;  //校验位
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;  //停止位
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;  //数据位
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);  //USART初始化

USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);  //中断

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

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);
  • 发送数据：
void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{
	USART_SendData(USART1, Byte);
	while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);  //判断数据发送是否完成
}
  • 接收数据：
  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)//判断数据接收是否完成
  	{
  		Serial_RxData = USART_ReceiveData(USART1);
  		Serial_RxFlag = 1;
  		USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
  	}
  }

2.I2C通信

  • 所有I2C设备的SCL连在一起，SDA连在一起
  • 设备的SCL和SDA均要配置成开漏输出模式
  • SCL和SDA各添加一个上拉电阻，阻值一般为4.7KΩ左右
  • 起始条件：SCL高电平期间，SDA从高电平切换到低电平
  • 终止条件：SCL高电平期间，SDA从低电平切换到高电平
  • image-20230910114937791
  • 发送一个字节：SCL低电平期间，主机将数据位依次放到SDA线上（高位先行），然后释放SCL，从机将在SCL高电平期间读取数据位，所以SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，依次循环上述过程8次，即可发送一个字节
  • image-20230910115015152
  • 接收一个字节：SCL低电平期间，从机将数据位依次放到SDA线上（高位先行），然后释放SCL，主机将在SCL高电平期间读取数据位，所以SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，依次循环上述过程8次，即可接收一个字节（主机在接收之前，需要释放SDA）
  • image-20230910115028705
  • 发送应答：主机在接收完一个字节之后，在下一个时钟发送一位数据，数据0表示应答，数据1表示非应答
  • 接收应答：主机在发送完一个字节之后，在下一个时钟接收一位数据，判断从机是否应答，数据0表示应答，数据1表示非应答（主机在接收之前，需要释放SDA）
  • image-20230910115043219

软件I2C通信

void MyI2C_W_SCL(uint8_t BitValue)
{
	GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_10, (BitAction)BitValue);
	Delay_us(10);
}

void MyI2C_W_SDA(uint8_t BitValue)
{
	GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_11, (BitAction)BitValue);
	Delay_us(10);
}

uint8_t MyI2C_R_SDA(void)
{
	uint8_t BitValue;
	BitValue = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_11);
	Delay_us(10);
	return BitValue;
}

void MyI2C_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
	

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;  //*必须为开漏输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11);

}

void MyI2C_Start(void)    //起始
{
	MyI2C_W_SDA(1);
	MyI2C_W_SCL(1);
	MyI2C_W_SDA(0);
	MyI2C_W_SCL(0);
}

void MyI2C_Stop(void)   //终止
{
	MyI2C_W_SDA(0);
	MyI2C_W_SCL(1);
	MyI2C_W_SDA(1);
}

void MyI2C_SendByte(uint8_t Byte)   //发送数据
{
	uint8_t i;
	for (i = 0; i < 8; i ++)
	{
		MyI2C_W_SDA(Byte & (0x80 >> i));
		MyI2C_W_SCL(1);
		MyI2C_W_SCL(0);
	}
}

uint8_t MyI2C_ReceiveByte(void)   //接收数据
{
	uint8_t i, Byte = 0x00;
	MyI2C_W_SDA(1);
	for (i = 0; i < 8; i ++)
	{
		MyI2C_W_SCL(1);
		if (MyI2C_R_SDA() == 1){Byte |= (0x80 >> i);}
		MyI2C_W_SCL(0);
	}
	return Byte;
}

void MyI2C_SendAck(uint8_t AckBit)   //发送应答
{
	MyI2C_W_SDA(AckBit);
	MyI2C_W_SCL(1);
	MyI2C_W_SCL(0);
}

uint8_t MyI2C_ReceiveAck(void)   //接收应答
{
	uint8_t AckBit;
	MyI2C_W_SDA(1);
	MyI2C_W_SCL(1);
	AckBit = MyI2C_R_SDA();
	MyI2C_W_SCL(0);
	return AckBit;
}

硬件I2C通信

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C2, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
	
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;
I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;
I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 50000;
I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;
I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;
I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;
I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x00;
I2C_Init(I2C2, &I2C_InitStructure);

I2C_Cmd(I2C2, ENABLE);

3.SPI通信

  • 所有SPI设备的SCK、MOSI、MISO分别连在一起
  • 主机另外引出多条SS控制线，分别接到各从机的SS引脚
  • 输出引脚配置为推挽输出，输入引脚配置为浮空或上拉输入
  • 起始条件：SS从高电平切换到低电平
  • 终止条件：SS从低电平切换到高电平

image-20230910201334127

  • 交换一个字节（模式0）
    • CPOL=0：空闲状态时，SCK为低电平
    • CPHA=0：SCK第一个边沿移入数据，第二个边沿移出数据

image-20230910201519399

  • 交换一个字节（模式1）
    • CPOL=0：空闲状态时，SCK为低电平
    • CPHA=1：SCK第一个边沿移出数据，第二个边沿移入数据

image-20230910201634873

  • 交换一个字节（模式2）
    • CPOL=1：空闲状态时，SCK为高电平
    • CPHA=0：SCK第一个边沿移入数据，第二个边沿移出数据

image-20230910201704945

  • 交换一个字节（模式3）
    • CPOL=1：空闲状态时，SCK为高电平
    • CPHA=1：SCK第一个边沿移出数据，第二个边沿移入数据

image-20230910201743298

软件SPI通信

void MySPI_W_CS(uint8_t BitValue){
	GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_0, (BitAction)BitValue);
}

void MySPI_W_SCK(uint8_t BitValue){
	GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_11, (BitAction)BitValue);
}

uint8_t MySPI_R_MISO(void){
	return GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1);
}

void MySPI_W_MOSI(uint8_t BitValue){
	GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_10, (BitAction)BitValue);
}


void MySPI_Init(void){
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitTypeDefStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);

GPIO_InitTypeDefStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitTypeDefStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11;
GPIO_InitTypeDefStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitTypeDefStructure);

GPIO_InitTypeDefStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;
GPIO_InitTypeDefStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1;
GPIO_InitTypeDefStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitTypeDefStructure);
}

void MySPI_Start(void){
	MySPI_W_CS(0);
}

void MySPI_Stop(void){
	MySPI_W_CS(1);
}

uint8_t MySPI_SwapByte(uint8_t ByteSend)     //交换寄存器数据
{
	uint8_t i, ByteReceive = 0x00;
	
	for (i = 0; i < 8; i ++){
		MySPI_W_MOSI(ByteSend & (0x80 >> i));
		MySPI_W_SCK(1);
		if (MySPI_R_MISO() == 1){ByteReceive |= (0x80 >> i);}
			MySPI_W_SCK(0);
	}
return ByteReceive;
}

硬件SPI通信

///////////HAL库///////////////////
void SPI_Init(SPI_TypeDef* SPIx, SPI_InitTypeDef* SPI_InitStruct);

void SPI_Cmd(SPI_TypeDef* SPIx, FunctionalState NewState);

void SPI_I2S_SendData(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t Data);
uint16_t SPI_I2S_ReceiveData(SPI_TypeDef* SPIx);

FlagStatus SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_I2S_FLAG);
void SPI_I2S_ClearFlag(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_I2S_FLAG);
ITStatus SPI_I2S_GetITStatus(SPI_TypeDef* SPIx, uint8_t SPI_I2S_IT);
void SPI_I2S_ClearITPendingBit(SPI_TypeDef* SPIx, uint8_t SPI_I2S_IT);

标签：TypeDef,USART,MyI2C,void,通信,STM32,InitStructure,GPIO
From： https://www.cnblogs.com/yangbz2003-cn/p/17655466.html

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