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USART_ClockInit和USART_ClockStructInit
USART_SendData和USART_ReceiveData
声明：本专栏是本人跟着B站江科大的视频的学习过程中记录下来的笔记，我之所以记录下来是为了方便自己日后复习。如果你也是跟着江科大的视频学习的，可以配套本专栏食用，如有问题可以QQ交流群：963138186
接下来我们来学习一下串口的代码部分
第一个代码：串口发送
接线图：
注意：USD转串口的模块上面的跳线帽要插在VCC和3V3这两个引脚上，选择通信的TTL电平为3.3V。然后通信引脚TXD和RXD要接在STM32的PA9和PA10口，为什么是这两个口？查引脚定义表可得。
这里看到USART1的TX是PA9，RX是PA10，我们计划用USART1进行通信，所以就选这两个脚。还要注意一个问题，TX和RX一定要交叉连接，比如这里PA9是STM32的TX，那么它要接的就是串口模块的RX接收，然后串口模块的TX发送要接在STM32的PA10，也就是RX接收。外。然后两个设备之间要把负极接在一起，进行共地。
一般多个系统之间互联都要进行共电，这样电平才能有高低的参考。就像两个人比身高一样，他俩必须要站在同一地平面上才能比较。如果一个人站在地球，一个人站在月球，那怎么知道谁高谁低？这就是共地的问题。
最后这个串口模块和STLINK或者DAP都要插在电脑上，这样STM32和串口模块都有独立供电。所以这里通信的电源正极就不需要接了，直接三根线就行。
我们第一个代码只有STM32发送的部分，所以通讯线只有这个发送的有用，另一根线第一个代码没有用的，暂时可以不接。
在我们下一个串口发送加接收的代码，两根通信线就都需要接了。所以我们把这两根通信线一起都接上，这样两个代码的经线图是一模一样的。
连好线后，回到电脑端，此电脑-右键-属性-打开设备管理器，确保串口的驱动没问题，在这个端口目录下，可以看到有这个CH340的驱动，如果出现了COM号，并且前面图标没有感叹号，那就证明串口驱动没问题，否则的话需要安装一下串口模块的驱动（如需要安装串口驱动可以看江科大的第二节视频）。
复制OLED显示屏那一节的工程并改名
初始化串口的步骤
初始化串口的步骤看这个基本结构图。
第一步，开启时钟，把需要用的USART和GPIO的时钟打开。
第二步，GPIO初始化，把TX配置成复用输出，RX配置成输入。
第三步，配置USART，直接使用一个结构体，就可以把这里所有的参数都配置好了。
第四步，开关控制，如果只需要发送的功能，就直接开启USART初始化就结束了。如果需要接收的功能，可能还需要配置中断。那就在开启USART之前，再加上ITConfig和NVIC的代码就行了。
初始化完成之后，如果要发送数据，调用一个发送函数就行了。如果要接收数据，就调用接收的函数。如果要获取发送和接收的状态，就调用获取标志位的函数，这就是USART外设的使用思路。
USART的库函数
打开usart.h，拖到最后
三个初始化函数
这三个初始化函数大家应该都很熟悉了，不用说了
USART_ClockInit和USART_ClockStructInit
这两个函数是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，因为参数也比较多，所以也是用结构体这种方式来配置的，需要时钟输出的话可以了解一下这两个函数。
USART_Cmd和USART_ITConfig
这两个函数应该也很熟悉了。
USART_DMACmd
这个可以开启USART到DMA的触发通道，需要用DMA的话可以了解一下。
USART_SendData和USART_ReceiveData
这两个函数在我们发送和接收的时候会用到。SendData就是写DR寄存器，ReceiveData就是读DR寄存器。DR寄存器内部有四个寄存器，控制发送与接收，执行细节。我们上一小节已经分析过了，这里程序上就非常简单，写DR就是发送，读DR就是接收。至于怎么产生波形，怎么判断输入，软件一概不管。
四个标志位相关的函数
代码实现
Serial.c
第一步，开启时钟
第二步，GPIO初始化
选择引脚模式，TX引脚是USART外设控制的输出脚。所以要选复用推挽输出，RX引脚是USART外设数据输入脚，所以要选择输入模式，输入模式并不分什么普通输入复用输入，一根线只能有一个输出，但可以有多个输入，所以对于输入脚，外设和GPIO都可以同时用。一般RX配置是浮空输入或者上拉输入，因为串口波形空闲状态是高电平，所以不使用下拉输入。
引脚模式如果不清楚的话，还是看一下手册GPIO那一节有个推荐的配置表，可以参考一下。
我们第一个程序只需要数据发送，所以只初始化TX就行。
第三步，配置USART
定义结构体，列出结构体成员，选择每个成员的取值，调用USART_Init函数初始化USART。
第一个成员是波特率，写9600，写完之后，这个USART_Init函数内部会自动算好9600对应的分频系数。然后写到BRR寄存器，计算步骤上节讲过。
技巧：查找每个成员的取值时，可以把成员变量名复制放到等号右边，按CTRL+ALT+空格联想，就能看到取值的列表，如果没有那可能这个成员的取值是要自己写的，可以右键跳转到定义看看。
第二个成员是硬件流控制，它的取值列表
None不使用流控，只用CTS，只用RTS，或者CTS、RTS都使用
我们不使用流控，所以选择None。
第三个成员是串口模式，取值可以选择TX发送模式和RX接收模式。如果你既需要发送，又需要接收，那就用或符号把TX和RX或起来。我们这个程序只需要发送功能，所以就选择TX这一个参数就行。
第四个成员是校验位，取值是
检验位可以选择NO无校验，Odd奇校验，Even偶校验，我们不需要校验，所以选择NO。
第五个成员是停止位，取值可以是
我们选择1位停止位.
第六个成员是字长，可以选择八位或九位，我们不需要校验，所以字长就选择八位。
到这里，我们结构体参数的初始化就完成了。
第四步，开关控制
发送数据的函数
接下来我们来写一个发送数据的函数Serial_SendByte，调用这个函数，就可以从TX引脚发送一个字节数据。
在这里面我们需要调用串口的USART_SendData函数，参数第一个给USART1，第二个给Byte。
这个函数的内部是这样的，把我们传的Byte给它的Data
Data与上01FF就是把无关的高位清零。然后直接赋值给DR寄存器，因为这是写入DR，所以数据最终通向TDR发送数据寄存器，TDR再传递给发送移位寄存器，最后一位一位地把数据移出到TX引脚，完成数据的发送。
调用函数，Byte变量就写入到TDR了。
写完之后，我们还需要等待一下，等TDR的数据转移到移位寄存器了，我们才能放心。要不然如果数据还在TDR进行等待，我们再写入数据，就会产生数据覆盖。所以在发送之后，我们还需要等待一下标志位，在这里调用USART_GetFlagStatus函数，这个函数的第二个参数可以选择
我们需要使用这个TXE发送数据寄存器空标志位复制。然后我们要等待TXE置1。
然后是标志位是否需要手动清除的问题，这个可以看一下手册
所以说这里标志位置1之后，不需要手动清零。当我们下一次再写入Data时，这个标志位会自动清零。
那这样我们这个Serial_SendByte函数就完成了，
如果需要测试这个发送部分的功能，则主函数里可以写这样写
调用这个函数之后，TX引脚就会产生一个0x41对应的波形。这个波形可以发送给其他支持串口的模块，也可以通过USB转串口模块发送到电脑端。
我们本节主要是和电脑通信，所以是在电脑端接收数据。
测试的时候别忘记将以上函数放在头文件中声明一下。
那我们编译下载后，我们按一下复位键。这时可以看到串口模块的接收指灯闪了一下，说明有波形发过来了。
那在电脑端我们需要打开串口助手软件，来查看接收到的数据。
串口助手软件领取链接
链接：https://pan.baidu.com/s/1ASVoP_LLIPUQ91fJ4dz6vw
提取码：hm48
注意：串口助手上的串口号要和设备管理器上显示的串口号一致。并且串口助手上的参数也必须和我们代码中配置的一致。
串口助手上的参数配置好后，选择打开串口，然后串口助手就准备就绪，此时在USB转串口模块上按一下复位键，就能在串口助手上的接收区看到数据了。
这就是发送一个字节数据的现象。
然后大家注意到下面这里有一个接收模式。目前选择的是HEX模式，也就是以原始数据的形式显示。发送41显示就是41本身。
如果我们想显示一下字符串怎么办？那就可以选择文本模式，这样就是以字符的形式
这里补充说明一下数据模式的解释
数据模式
HEX模式/十六进制模式/二进制模式（这些描述都是一个意思）：以原始数据的形式显示
文本模式/字符模式（这些描述都是一个意思）：以原始数据编码后的形式显示（对应ASCII码表上的符号）
下面这个表展示的就是ASCII码字符集，比如0x41这个数据对应的就是大写字母A
字符集的第一个字符，原始数据是0x00，对应字符是空字符，也就是保留位，不映射任何字符。一般这个0经常作为字符串的结束标志位，字符串遇到数据0x00之后，就代表字符串结束了。
随着计算机的发展，全球互相通信。为了防止不同国家编码的不兼容现象，我们可以把所有国家的字符全部收录到一个统一的字符集，这就是Unicode字符集。Unicode最常用的传输形式是UTF，有关字符编码的内容，大家可以自己再去网上搜一搜。如果编码不匹配，就会出现非常烦人的乱码，这个得注意一下。
下面这个图描述的是字符和数据在发送和接收的转换关系
比如最上面发送0x41数据，发送的线路传输的就是0x41。接收方如果以原始数据形式显示，就是0x41。如果以字符显示，就是走下面这一路，通过字符集译码，找到字符，然后显示字符’A’。
在发送方也可以直接发送字符，比如发送字符A，这时它就会先从字符集找到A的数据进行编码，发现A对应的数据是0x41。最终在线路中传输的必须是十六进制数0x41。然后接收方可以选择查看原始数据0x41，也可进行译码得到字符A。这就是字符和数据在发送接收过程中经历的变化。
接下来我们再分装一些函数模块，这些函数大家之后用串口肯定会经常用的，光有一个发送字节函数满足不了需求。
接下来写的函数其实都是对SendByte的封装。
发送数组的函数
首先是发送一个数组，我们定义一个发送数组的函数Serial_SendArray
然后在主函数中这样调用
发送结果
发送字符串的函数
接下来写一个发送字符串的函数Serial_SendString，然后由于字符串自带一个结束标志位，所以就不需要再传递长度参数了。
在里面执行逻辑和申德尔瑞是非常类似的先定义变量由in特八杠t哎。在负i等于零，这里循环条件就可以用结束标志位来判断了string i。
在主函数里这样调用
现象
如果想要换行可以在后面加上\r\n来执行换行命令
这样就能在每次打印之后就会执行一次换行命令了
发送数字的函数
接下来我们继续分装发送数字的函数Serial_SendNumber。在函数里面，我们需要把number的个位、十位、百位等等以十进制拆分开，然后转换成字符数字对应的数据，依次发送出去。
怎么以十进制拆开？
比如有个数字是12345，
取万位，就是12345/1000%10=1，
取千位，就是12345/1000%10=2，
取百位，就是12345/100%10=3，
取十位，就是12345/10%10=4，
取个位，就是12345/1%10=5。
总结下来，取某一位，就是数字除以十的x次方，再对此取余。除以十的x次方，就是把这一位的右边去掉，对十取余就是把左边去掉。这就是拆分数字的思路。
所以我们先需要写一个次方函数，
现在就可以写发送数字的函数了，这个函数默认是发送十进制数字，然后接收是接收到字符形式的数字
在主函数里这样调用
结果
Serial.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
/**
* 函 数：串口初始化
* 参 数：无
* 返 回 值：无
*/
void Serial_Init(void)
{
/*开启时钟*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE); //开启USART1的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //开启GPIOA的时钟
/*GPIO初始化*/
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); //将PA9引脚初始化为复用推挽输出
/*USART初始化*/
USART_InitTypeDef USART_InitStructure; //定义结构体变量
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; //波特率
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //硬件流控制，不需要
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx; //模式，选择为发送模式
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; //奇偶校验，不需要
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //停止位，选择1位
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //字长，选择8位
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //将结构体变量交给USART_Init，配置USART1
/*USART使能*/
USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能USART1，串口开始运行
}
/**
* 函 数：串口发送一个字节
* 参 数：Byte 要发送的一个字节
* 返 回 值：无
*/
void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{
USART_SendData(USART1, Byte); //将字节数据写入数据寄存器，写入后USART自动生成时序波形
while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET); //等待发送完成
/*下次写入数据寄存器会自动清除发送完成标志位，故此循环后，无需清除标志位*/
}
/**
* 函 数：串口发送一个数组
* 参 数：Array 要发送数组的首地址
* 参 数：Length 要发送数组的长度
* 返 回 值：无
*/
void Serial_SendArray(uint8_t *Array, uint16_t Length)
{
uint16_t i;
for (i = 0; i < Length; i ++) //遍历数组
{
Serial_SendByte(Array[i]); //依次调用Serial_SendByte发送每个字节数据
}
}
/**
* 函 数：串口发送一个字符串
* 参 数：String 要发送字符串的首地址
* 返 回 值：无
*/
void Serial_SendString(char *String)
{
uint8_t i;
for (i = 0; String[i] != '\0'; i ++)//遍历字符数组（字符串），遇到字符串结束标志位后停止
{
Serial_SendByte(String[i]); //依次调用Serial_SendByte发送每个字节数据
}
}
/**
* 函 数：次方函数（内部使用）
* 返 回 值：返回值等于X的Y次方
*/
uint32_t Serial_Pow(uint32_t X, uint32_t Y)
{
uint32_t Result = 1; //设置结果初值为1
while (Y --) //执行Y次
{
Result *= X; //将X累乘到结果
}
return Result;
}
/**
* 函 数：串口发送数字
* 参 数：Number 要发送的数字，范围：0~4294967295
* 参 数：Length 要发送数字的长度，范围：0~10
* 返 回 值：无
*/
void Serial_SendNumber(uint32_t Number, uint8_t Length)
{
uint8_t i;
for (i = 0; i < Length; i ++) //根据数字长度遍历数字的每一位
{
Serial_SendByte(Number / Serial_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0'); //依次调用Serial_SendByte发送每位数字
}
}
/**
* 函 数：使用printf需要重定向的底层函数
* 参 数：保持原始格式即可，无需变动
* 返 回 值：保持原始格式即可，无需变动
*/
int fputc(int ch, FILE *f)
{
Serial_SendByte(ch); //将printf的底层重定向到自己的发送字节函数
return ch;
}
/**
* 函 数：自己封装的prinf函数
* 参 数：format 格式化字符串
* 参 数：... 可变的参数列表
* 返 回 值：无
*/
void Serial_Printf(char *format, ...)
{
char String[100]; //定义字符数组
va_list arg; //定义可变参数列表数据类型的变量arg
va_start(arg, format); //从format开始，接收参数列表到arg变量
vsprintf(String, format, arg); //使用vsprintf打印格式化字符串和参数列表到字符数组中
va_end(arg); //结束变量arg
Serial_SendString(String); //串口发送字符数组（字符串）
}
Serial.h
#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, ...);
#endif
main.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Serial.h"
int main(void)
{
/*模块初始化*/
OLED_Init(); //OLED初始化
Serial_Init(); //串口初始化
/*串口基本函数*/
Serial_SendByte(0x41); //串口发送一个字节数据0x41
uint8_t MyArray[] = {0x42, 0x43, 0x44, 0x45}; //定义数组
Serial_SendArray(MyArray, 4); //串口发送一个数组
Serial_SendString("\r\nNum1="); //串口发送字符串
Serial_SendNumber(111, 3); //串口发送数字
/*下述3种方法可实现printf的效果*/
/*方法1：直接重定向printf，但printf函数只有一个，此方法不能在多处使用*/
printf("\r\nNum2=%d", 222); //串口发送printf打印的格式化字符串
//需要重定向fputc函数，并在工程选项里勾选Use MicroLIB
/*方法2：使用sprintf打印到字符数组，再用串口发送字符数组，此方法打印到字符数组，之后想怎么处理都可以，可在多处使用*/
char String[100]; //定义字符数组
sprintf(String, "\r\nNum3=%d", 333);//使用sprintf，把格式化字符串打印到字符数组
Serial_SendString(String); //串口发送字符数组（字符串）
/*方法3：将sprintf函数封装起来，实现专用的printf，此方法就是把方法2封装起来，更加简洁实用，可在多处使用*/
Serial_Printf("\r\nNum4=%d", 444); //串口打印字符串，使用自己封装的函数实现printf的效果
Serial_Printf("\r\n");
while (1)
{
}
}
printf函数的移植方法
最后介绍一下printf函数的移植方法。
第一种方法
使用printf之前，我们需要打开工程选项，把这个勾选上
MicroLIB是Keil为嵌入式平台优化的一个精简库，我们等会要用的printf函数，就可以用这个MicroLIB，所以先勾上这个。
然后我们还需要对printf进行重定向，将printf函数打印的东西输出到串口。
因为printf函数默认是输出到屏幕，我们单片机没有屏幕，所以要进行重定向，步骤就是在串口模块里最开始加上#include <stdio.h>，
之后在最底下重写fputc函数
那重定向fputc跟printf有什么关系？
这是因为这个fputc是printf函数的底层，printf函数在打印的时候，就是不断调用fputc函数一个个打印的，我们把fputc函数重定向到了串口，那printf自然就输出到串口了。
这样printf就移植好了，我们到主函数试一下，这里直接写printf
结果
接下来再介绍两种printf函数的移植方法。刚才这一种方法，printf只能有一个，你重定向到串口1了，那串口2再用就没有了。如果多个串口都想用printf怎么办？
第二种方法
这时就可以用sprintf，sprintf可以把格式化字符输出到一个字符串里。所以这里可以先定义一个字符串，长度给100，然后sprintf第一个参数是打印输出的位置，我们指定打印到string，之后就跟printf一样了。
目前这个格式化的字符串在string里，最后需要再来一个Serial_SendString把字符串通过串口发送出去，这样就完成了。
这里就是在内存里创建一块char类型的string数组，然后赋值，再通过之前定义好的Serial_SendString函数通过USART1发送String。
因为sprintf可以指定打印位置，不涉及重定向的东西，所以每个串口都可以使用sprintf进行格式化打印。
现象是一样的
最后再介绍一种方法。
第三种方法
sprintf每次都得先定义字符串，再打印到字符串，再发送字符串，太麻烦了。我们要是能分装一下这个过程就再好不过了。
所以第三种方法就是分装sprintf。由于printf这类函数比较特殊，它支持可变的参数，像我们之前写的函数，参数的个数都是固定的，可变现参数，这个执行起来比较复杂。
首先在串口模块里先添加头文件#include <stdarg.h>
然后在最后对sprintf函数进行分装
这里面出现了很多没见过的函数，如果没学过这种用法，可能比较难理解，这个也没关系，知道这样移植就行了。如果学过了，那其实是基本操作。也可以学学这种可变参数的用法，自己写其他函数的时候，也可以用。
在主函数里调用
这样也可以实现printf的功能
以上就是printf函数的移植方法，最常见的是第一种。如果你有多个printf的需求，可以了解一下后两种方法。
显示汉字的操作方法
最后再讲一个显示汉字的操作方法
第一种方法
目前我们这个汉字编码格式选的是UTF8，所以最终发送到串口，汉字会以UTF8的方式编码，最终串口助手也得选择UTF8才能解码正确。
先说一下UTF8不乱码的方案，比如这里写个字符串，你好世界。
不过这样直接写汉字，编译器有时候会报错，这里需要打开工程选项，这里写上--no-multibyte-chars，需要给编译器输入一个这样的参数。
ok这样编译下载看看在串口助手这里目前是乱码
编码方式要选择UTF-8这样就不会乱码了
这是UTF8的解决方案，但是UTF8可能有些软件兼容性不好，所以第二种方式就是切换为GB2312编码，这是汉字的编码方式。
第二种方法
点击OK之后目前这个文件编码格式其实还是UTF-8，我们需要把发送的汉字删掉，再把文件关掉，再打开，等字体变为这种宋体了，编码格式才算改过来。
然后再写你好世界，这样编码就是GB2312了
在串口助手里选择GBK编码，一般windows软件默认就是GBK的编码。GBK和GB2312一样都是中文的编码，基本都是兼容的。
这样也是没问题的。
有关串口发送的代码到这里就结束了。
接下来我们来学习一下串口的接收。
第二个代码：串口的发送+接收
接线图：
接线图和上一个是一样的。
复制上一个代码并改名
然后初始化这里加上接收的部分。
首先是GPIO口，我们要使用RX的引脚。在引脚定义表里，我们知道USART1的RX，复用在了PA10引脚
所以这里需要再初始化一下PA10。
引脚模式可以选择浮空输入或上拉输入，我们就选择上拉输入模式。
下面这些参数大部分不用改，只需要改一下模式，这个参数后面加上一个或串口模式Rx。
这样就是同时开启发送和接收的部分。
如果你只需要接收，那就把前面这个TX去掉就行了。
对串口接收来说，可以使用查询和中断两种方法。如果使用查询，那初始化就结束了。如果使用中断，那还需要在这里开启中断配置NVIC。像我们最开始演示的那个现象，使用查询的方法就可以完成。
这里先演示一下查询，再演示一下中断。
查询的流程是在主函数里不断判断RXNE标志位，如果置1了，就说明收到数据了，那再调用receive Data读取DR寄存器，这样就行了。
直接在主函数演示，就不再分装了。
目前接收到的一个字节，数据就已经在RxData里了。
接下来我们可以进行显示。然后还有一个清除标志位的问题
当RDR移位寄存器中的数据被转移到USART_DR寄存器中，该位被硬件置位。如果USART_CR1寄存器中的RXNEIE为1则产生中断。对USART_DR的读操作可以将该位清零。
这里读DR可以自动清零标志位，所以这里读完DR就不需要我们再清除标志位了。
下载看一下现象
我们需要在串口助手发送区里写入数据，发送模式选择hex模式。然后在这里写，比如41。
在hex模式下，这里只能写十六进制数，非法字符都将会被忽略。
点发送，在OLED上可以看到就收到了数据41。
这就是查询方法的串口接收程序现象。
如果程序比较简单，查询方法是可以考虑的。
那接下来我们再演示一下中断方法的程序。
如何使用中断？
首先在GPIO初始化后面这里要加上开启中断的代码。
开启RXNE标志位到NVIC的输出，
之后，就是配置NVIC。
先分组
在初始化NVIC
到这里RXNE标志位一旦置1了，就会向NVIC申请中断之后，我们可以在中断函数里接收数据。
中断函数的名字要启动文件找一下：
找到名字后写中断函数
进入if之后，那if的最后要不要清除标志位？
如果你读取了DR，就可以自动清除。如果没读取DR，就需要手动清除，我们这里直接给清一下，这个也不影响。
之后在这里面，可以直接读取DR执行一些操作。当然由于这个代码是在模块里不太适合加入过多其他的代码。素以就先在最上面定义两个变量
然后在这个中断函数里面，我们先读取到模块的变量里，读完之后，置一个自己的标志位。
我们也实现一个读后自动清除的功能
下面再写一个获取串口接收的数据
到这里，中断接收和变量的封装就完成了。其实这里就是在中断里把数据进行了一次转存。最终还是要扫描查询这个RxFlag来接收数据的。
对于这种单字节接收来说，可能转存一下意义不大。这里这样写，主要是给大家演示一下中断接收的操作方法。另外也是为我们下节多字节数据包接收做一个铺垫。
Serial.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
uint8_t Serial_RxData; //定义串口接收的数据变量
uint8_t Serial_RxFlag; //定义串口接收的标志位变量
/**
* 函 数：串口初始化
* 参 数：无
* 返 回 值：无
*/
void Serial_Init(void)
{
/*开启时钟*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE); //开启USART1的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //开启GPIOA的时钟
/*GPIO初始化*/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //将PA9引脚初始化为复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//上拉输入模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //将PA10引脚初始化为上拉输入
/*USART初始化*/
USART_InitTypeDef USART_InitStructure; //定义结构体变量
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; //波特率
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //硬件流控制，不需要
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx; //模式，发送模式和接收模式均选择
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; //奇偶校验，不需要
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //停止位，选择1位
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //字长，选择8位
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //将结构体变量交给USART_Init，配置USART1
/*中断输出配置*/
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE); //开启串口接收数据的中断
/*NVIC中断分组*/
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //配置NVIC为分组2
/*NVIC配置*/
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; //定义结构体变量
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; //选择配置NVIC的USART1线
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //指定NVIC线路使能
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; //指定NVIC线路的抢占优先级为1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //指定NVIC线路的响应优先级为1
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //将结构体变量交给NVIC_Init，配置NVIC外设
/*USART使能*/
USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能USART1，串口开始运行
}
/**
* 函 数：串口发送一个字节
* 参 数：Byte 要发送的一个字节
* 返 回 值：无
*/
void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{
USART_SendData(USART1, Byte); //将字节数据写入数据寄存器，写入后USART自动生成时序波形
while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET); //等待发送完成
/*下次写入数据寄存器会自动清除发送完成标志位，故此循环后，无需清除标志位*/
}
/**
* 函 数：串口发送一个数组
* 参 数：Array 要发送数组的首地址
* 参 数：Length 要发送数组的长度
* 返 回 值：无
*/
void Serial_SendArray(uint8_t *Array, uint16_t Length)
{
uint16_t i;
for (i = 0; i < Length; i ++) //遍历数组
{
Serial_SendByte(Array[i]); //依次调用Serial_SendByte发送每个字节数据
}
}
/**
* 函 数：串口发送一个字符串
* 参 数：String 要发送字符串的首地址
* 返 回 值：无
*/
void Serial_SendString(char *String)
{
uint8_t i;
for (i = 0; String[i] != '\0'; i ++)//遍历字符数组（字符串），遇到字符串结束标志位后停止，这里也可以直接写String[i] !=0，空字符
{
Serial_SendByte(String[i]); //依次调用Serial_SendByte发送每个字节数据
}
}
/**
* 函 数：次方函数（内部使用）
* 返 回 值：返回值等于X的Y次方
*/
uint32_t Serial_Pow(uint32_t X, uint32_t Y)
{
uint32_t Result = 1; //设置结果初值为1
while (Y --) //执行Y次
{
Result *= X; //将X累乘到结果
}
return Result;
}
/**
* 函 数：串口发送数字
* 参 数：Number 要发送的数字，范围：0~4294967295
* 参 数：Length 要发送数字的长度，范围：0~10
* 返 回 值：无
*/
void Serial_SendNumber(uint32_t Number, uint8_t Length)
{
uint8_t i;
for (i = 0; i < Length; i ++) //根据数字长度遍历数字的每一位
{
Serial_SendByte(Number / Serial_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0'); //依次调用Serial_SendByte发送每位数字
}
}
//Length - i - 1为什么要减1？
//假设length为2，第一次循环，2-0-1=1,10^1，就是发送十位
//第二次循环，2-1-1=0，10^0，就是发送各位
//为什么要加'0'？
//因为我们最终是要以字符的形式显示数字，所以要加上偏移，'0'的ASCII值是0x30
//因为底层只认识Hex，这个偏移实际是把一个输入的十进制数用ASCII的方式0-9一个一个拼出来的，
//比如输入357，代码逻辑实际上是3拼5拼5拼7，3
//就是0x03，然后加上0x30就是0x33，查ASCII码表可知0x33对应字符'3'，其他同理
/**
* 函 数：使用printf需要重定向的底层函数
* 参 数：保持原始格式即可，无需变动
* 返 回 值：保持原始格式即可，无需变动
*/
int fputc(int ch, FILE *f)
{
Serial_SendByte(ch); //将printf的底层重定向到自己的发送字节函数
return ch;
}
/**
* 函 数：自己封装的prinf函数
* 参 数：format 格式化字符串，用来接收格式化字符串
* 参 数：... 可变的参数列表，用来接收可变的参数列表
* 返 回 值：无
*/
void Serial_Printf(char *format, ...)
{
char String[100]; //定义字符数组
va_list arg; //定义可变参数列表数据类型的变量arg ，va_list是类型名
va_start(arg, format); //从format开始，接收参数列表放到arg变量
vsprintf(String, format, arg); //使用vsprintf打印格式化字符串和参数列表到字符数组中
//打印位置是String，格式化字符串是format，参数表是arg
va_end(arg); //结束变量arg
Serial_SendString(String); //串口发送字符数组（字符串）
}
/**
* 函 数：获取串口接收标志位
* 参 数：无
* 返 回 值：串口接收标志位，范围：0~1，接收到数据后，标志位置1，读取后标志位自动清零
*/
uint8_t Serial_GetRxFlag(void)
{
if (Serial_RxFlag == 1) //如果标志位为1
{
Serial_RxFlag = 0;
return 1; //则返回1，并自动清零标志位
}
return 0; //如果标志位为0，则返回0
}
/**
* 函 数：获取串口接收的数据
* 参 数：无
* 返 回 值：接收的数据，范围：0~255
*/
uint8_t Serial_GetRxData(void)
{
return Serial_RxData; //返回接收的数据变量
}
/**
* 函 数：USART1中断函数
* 参 数：无
* 返 回 值：无
* 注意事项：此函数为中断函数，无需调用，中断触发后自动执行
* 函数名为预留的指定名称，可以从启动文件复制
* 请确保函数名正确，不能有任何差异，否则中断函数将不能进入
*/
void USART1_IRQHandler(void)
{
if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) == SET) //判断是否是USART1的接收事件触发的中断
{
Serial_RxData = USART_ReceiveData(USART1); //读取数据寄存器，存放在接收的数据变量
Serial_RxFlag = 1; //置接收标志位变量为1
USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE); //清除USART1的RXNE标志位
//读取数据寄存器会自动清除此标志位
//如果已经读取了数据寄存器，也可以不执行此代码
}
}
Serial.h
#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
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Serial.h"
uint8_t RxData; //定义用于接收串口数据的变量
int main(void)
{
/*模块初始化*/
OLED_Init(); //OLED初始化
/*显示静态字符串*/
OLED_ShowString(1, 1, "RxData:");
/*串口初始化*/
Serial_Init(); //串口初始化
while (1)
{
if (Serial_GetRxFlag() == 1) //检查串口接收数据的标志位
{
RxData = Serial_GetRxData(); //获取串口接收的数据
Serial_SendByte(RxData); //串口将收到的数据回传回去，用于测试
OLED_ShowHexNum(1, 8, RxData, 2); //显示串口接收的数据
}
}
}
运行结果：
本节课的内容结束了，目前这里只支持一个字节的节奏，这功能比较简单。
现在很多模块都需要回传大量数据，这时就需要用数据包的形式进行传输，接收部分也需要按照数据包的格式来接收，这样才能接收多字节数据包。数据包的发送和接收也是比较常见和重要的内容。
有关串口这部分进阶的内容，下节继续讲解。
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