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串口通信-stm32

时间：2024-09-15 14:25:22浏览次数：12  
标签：NVIC Addr USART 通信 stm32 InitStructure 串口 GPIO define

【实验目的】

深入理解串口协议和串口程序编制方法；

【实验要求】

1.学会编写串口通信程序

2.能够使用按键控制通信消息的发送

2.学会在两块开发板之间通信的方式

【实验内容】

1.将开发板和PC机串口连接，并通过串口线和另一块开发板连接；

2.在发送开发板上按下发送键，则向目标开发板发送一个字符串；

3.目标开发板通过另一个串口将接收到的字符串发串口助手显示；

【实验过程】

1.硬件连接

*使用战舰开发板完成实验

使用USART1的USB串口与PC完成连接，使用USART2通过杜邦线与另一块开发板的USART2跳线处完成连接。

图1 硬件连接(仅显示数据线连接，需共地线)

2.接口技术

USART：通用同步异步串口，通信方式为全双工通信方式，可同时接发数据。其中开发板的USART1与CH340转串口芯片连接，将USART TTL转化为USB通信与PC机相连。USART通过RX，TX，GND与另一块开发板相连。

2.程序逻辑

在与PC机相连的开发板上，通过将USART2接受到的数据反馈到USART1中，通过串口助手可以查看数据，方便调试。

在未与PC相连的开发板中，按下独立按键Key1后，串口USART2发送数据，另一块开发板收到信息后，点亮开发板LED灯，并向USART1发送数据。

3.程序展示

（1）按键及LED初始化【使用位带操作】

LED_KEY_Init

  1. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  
  2. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE);//使能PORTA,PORTE时钟  
  3. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4;//KEY0-KEY2  
  4. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //设置成上拉输入  
  5. GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOE2,3,4  
  6. //初始化 WK_UP-->GPIOA.0      下拉输入  
  7. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_0;  
  8. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //PA0设置成输入，默认下拉       
  9. GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.0    
  10. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE);   //使能PB,PE端口时钟  
  11. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;                //LED0-->PB.5 端口配置  
  12. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;         //推挽输出  
  13. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;        //IO口速度为50MHz  
  14. GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);                   //根据设定参数初始化GPIOB.5  
  15. GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);                      //PB.5 输出高  
  16. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;                //LED1-->PE.5 端口配置, 推挽输出  
  17. GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);                   //推挽输出 ，IO口速度为50MHz  
  18. GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);                          //PE.5 输出高   
  19. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  
  20. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE);//使能PORTA,PORTE时钟  
  21. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4;//KEY0-KEY2  
  22. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //设置成上拉输入  
  23. GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOE2,3,4  
  24. //初始化 WK_UP-->GPIOA.0      下拉输入  
  25. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_0;  
  26. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //PA0设置成输入，默认下拉       
  27. GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.0  

Led_Key

  1. #define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2))   
  2. #define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr))   
  3. #define BIT_ADDR(addr, bitnum)   MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))   
  4. //IO口地址映射  
  5. #define GPIOA_ODR_Addr    (GPIOA_BASE+12) //0x4001080C   
  6. #define GPIOB_ODR_Addr    (GPIOB_BASE+12) //0x40010C0C   
  7. #define GPIOC_ODR_Addr    (GPIOC_BASE+12) //0x4001100C   
  8. #define GPIOD_ODR_Addr    (GPIOD_BASE+12) //0x4001140C   
  9. #define GPIOE_ODR_Addr    (GPIOE_BASE+12) //0x4001180C   
  10. #define GPIOF_ODR_Addr    (GPIOF_BASE+12) //0x40011A0C      
  11. #define GPIOG_ODR_Addr    (GPIOG_BASE+12) //0x40011E0C      
  12.   
  13. #define GPIOA_IDR_Addr    (GPIOA_BASE+8) //0x40010808   
  14. #define GPIOB_IDR_Addr    (GPIOB_BASE+8) //0x40010C08   
  15. #define GPIOC_IDR_Addr    (GPIOC_BASE+8) //0x40011008   
  16. #define GPIOD_IDR_Addr    (GPIOD_BASE+8) //0x40011408   
  17. #define GPIOE_IDR_Addr    (GPIOE_BASE+8) //0x40011808   
  18. #define GPIOF_IDR_Addr    (GPIOF_BASE+8) //0x40011A08   
  19. #define GPIOG_IDR_Addr    (GPIOG_BASE+8) //0x40011E08   
  20. //IO口操作,只对单一的IO口!  
  21. //确保n的值小于16!  
  22. #define PAout(n)   BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n)  //输出   
  23. #define PAin(n)    BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n)  //输入   
  24. #define PBout(n)   BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n)  //输出   
  25. #define PBin(n)    BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n)  //输入   
  26. #define PCout(n)   BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n)  //输出   
  27. #define PCin(n)    BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n)  //输入   
  28. #define PDout(n)   BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n)  //输出   
  29. #define PDin(n)    BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n)  //输入   
  30. #define PEout(n)   BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n)  //输出   
  31. #define PEin(n)    BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n)  //输入  
  32. #define PFout(n)   BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n)  //输出   
  33. #define PFin(n)    BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n)  //输入  
  34. #define PGout(n)   BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr,n)  //输出   
  35. #define PGin(n)    BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n)  //输入  

头文件声明

  1. #define LED0 PBout(5)  
  2. #define LED1 PEout(5)  
  3. #define Key0 PEin(4)  
  4. #define Key1 PEin(3)  
  5. #define Key2 PEin(2)  

按键中断

  1. NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;  
  2. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); // 使能复用功能时钟  
  3. EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;  
  4. EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;  
  5. EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;  
  6. EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); // 根据EXTI_InitStruct中指定的参数初始化外设EXTI寄存器  
  7.   
  8. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;             // 使能按键WK_UP所在的外部中断通道  
  9. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02; // 抢占优先级2，  
  10. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x03;        // 子优先级3  
  11. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;              // 使能外部中断通道  
  12. NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  
  13.   
  14. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI2_IRQn;             // 使能按键KEY2所在的外部中断通道  
  15. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02; // 抢占优先级2，  
  16. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;        // 子优先级2  
  17. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;              // 使能外部中断通道  

（2）串口初始化

  1. void Serial_Init()  
  2. {  
  3.     NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);  
  4.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);  
  5.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);  
  6.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);  
  7.       
  8.     GPIO_InitTypeDef g;  
  9.     g.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;  
  10.     g.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;  
  11.     g.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  
  12.     GPIO_Init(GPIOA, &g);  
  13.     g.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;  
  14.     g.GPIO_Pin =GPIO_Pin_10;  
  15.     g.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  
  16.     GPIO_Init(GPIOA,&g);  
  17.       
  18.     g.GPIO_Mode =GPIO_Mode_AF_PP;  
  19.     g.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;  
  20.     g.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  
  21.     GPIO_Init(GPIOA, &g);  
  22.     g.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  
  23.     g.GPIO_Pin =GPIO_Pin_9;  
  24.     g.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  
  25.     GPIO_Init(GPIOA,&g);  
  26.       
  27.     USART_InitTypeDef u;  
  28.     u.USART_BaudRate = 9600;  
  29.     u.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;  
  30.     u.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;  
  31.     u.USART_Parity = USART_Parity_No;  
  32.     u.USART_StopBits = USART_StopBits_1;  
  33.     u.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;  
  34.     USART_Init(USART2, &u);  
  35.     USART_Init(USART1, &u);  
  36.       
  37.     NVIC_InitTypeDef n;  
  38.     n.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;  
  39.     n.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;  
  40.     n.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;  
  41.     n.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;  
  42.     NVIC_Init(&n);  
  43.     n.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;  
  44.     n.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;  
  45.     n.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;  
  46.     n.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;  
  47.     NVIC_Init(&n);  
  48.     USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);  
  49.     USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);  
  50.     USART_Cmd(USART1,ENABLE);  
  51.     USART_Cmd(USART2,ENABLE);  
  52. }  

（3）中断操作配置

  1. void USART2_IRQHandler()  
  2. {  
  3.     if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) == 1)  
  4.     {  
  5.         usart2_read[p++]= USART_ReceiveData(USART2);  
  6.         USART_ClearITPendingBit(USART2, USART_IT_RXNE);  
  7.     }  
  8. }  
  9. void USART1_IRQHandler()  
  10. {  
  11.     if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) == 1)  
  12.     {  
  13.         usart1_read[q++]= USART_ReceiveData(USART1);  
  14.         USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);  
  15.     }  
  16.       
  17. }  
  18. // 外部中断2服务程序  
  19. void EXTI2_IRQHandler(void)  
  20. {  
  21.     Delay_ms(10);  // 消抖  
  22.     if (Key2 == 0) // 按键KEY2  
  23.     {  
  24.         USART2_send();  
  25.         LED0=0;  
  26.     }  
  27.     EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line2); // 清除LINE2上的中断标志位  
  28. }  

（4）逻辑操作_按键跳转函数

  1. void USART2_send()  
  2. {  
  3.     uint8_t i=0;  
  4.     for(i=0;i<8;i++)  
  5.     {  
  6.         while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TXE)!= 1 );  
  7.         USART_SendData(USART2,cmd1[i]);  
  8.     }  
  9. }  

Main

  1. while(1)  
  2. {  
  3.     if(p==7)；  
  4.     {     
  5.         p=0;              
  6.         for(i=0;i<8;i++)  
  7.         {  
  8.             while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)!= 1 );  
  9.             USART_SendData(USART1,usart2_read[i]);  
  10.         }  
  11.     }     
  12. }  

4.效果展示

标签：NVIC,Addr,USART,通信,stm32,InitStructure,串口,GPIO,define
From： https://blog.csdn.net/hilws760/article/details/142257953

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