芯达STM32入门系列教程之八《USART串口编程》

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STM32 入门系列教程

串口的编程

(2010-04-21)

很多书籍或者教程，在介绍串口的时候，总会先介绍UART的功能多么强大。在这里，笔者认为，功能强大，可以红外，可以流控，那跟我有啥关系？我只要让串口成为我的工具即可。我们对串口编程，熟悉串口，只是想利用串口来调试信息等。

先别忙着看书，大家对串口编程前，应该明确如下几个问题：

1、串口的作用：用在STM32板子和PC机通信的。我们调试的时候，无法知道是否正确，就可以用STM32的cpu，给串口输出一些信息给PC，我们通过屏幕（实际上是终端串口软件），可以看到这些信息，从而知道当前程序的错误可能出现的位置。当然，也可以在PC的键盘敲打命令，让串口帮传递给STM32板子，来执行这些命令。

2、串口到底如何工作的？一般有两种方式：查询和中断。

1 （1）查询：串口程序不断地循环查询，看看当前有没有数据要它传送。如果有，就帮助传送（可以从PC到STM32板子，也可以从STM32板子到PC）。

2 （2）中断：平时串口只要打开中断即可。如果发现有一个中断来，则意味着要它帮助传

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输数据——它就马上进行数据的传送。同样，可以从PC到STM32板子，也可以从STM32板子到PC。

3、如何通过编程，让串口工作在查询或中断方式下？由于现实项目中，一般采用中断方式来处理串口，为方便大家编程，我们在例程目录中，给出了中断和查询两种方式的代码，仅供参考。

OK ，明白以上三个问题后，让我们开始串口的学习吧！我们分几个步骤来学习串口。 步骤一从硬件开始学习。大家先打开芯达STM32开发板附带的原理图。找到串口部分。笔者把它截图如下。我们发现，串口模块的电路是这样的：STM32的CPU引脚，通过两个PA端口的引脚PA10和PA9，连接到一个SP3232芯片，或者MAX232芯片。然后再连接到DB9串口座上。由于232芯片可以允许走两路信号，因此，我们扩展了一个串口COM2，请注意，如无特别说明，我们都将使用COM1。

SP3232EEN芯片能帮助把数据信号转换成电脑232接口能识别的信号。其转换是自动进行的。因此，我们只需要把要发送的数据送给引脚PA9，然后再串口座的引脚3上去接收数据即可。反之，接收数据也是一样。这里您可能有个疑问，为啥使用PA9和PA10？

大家下载STM32的datasheet文档后，在GPIO的复用功能章节，即可找到原因：原来这两个引

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脚是USART复用的，呵呵。另外，固件函数中的串口例子，使用的也是PA9和PA10。当然还有其他复用的GPIO引脚，比如PA2，PA3等。

步骤二初始化串口。

请您打开《STM32F103xxx参考手册》与《STM32固件库使用手册》。我们

的思路和之前一样，根据固件库使用手册中给出的步骤来配置串口。1、要声明一个结构：

GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;

这里顺便也声明了GPIO的结构。原因是：串口是需要使用IO口来进行发

送和接收的。2、设置该结构中的成员：串口的

结构成员设置如下：

USART_StructInit(&USART_InitStructure);

USART_HardwareFlowControl_None;

GPIO结构的成员设置如下：

GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);

3、调用函数xxx_Init()来初始化外设（包括IO和USART）：

由于GPIO的外设初始化已经放在成员设置后面，因此这里没有列出来。4、调用

xxx_Cmd(xxx,ENABLE);函数来使能外设。这里只需要使能USART即可。GPIO的固件中，没有使能

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即可使用。

由于本文档使用的是中断方式来触发串口收发数据，因此，我们在使能串口之前，也把发送和接收的中断使能打开：

5、别忘了加上外设的时钟使能哈~

从下页的截图，可以看出，GPIOA和USART都在APB2上。因此我们调用的函数如下：

步骤三操作串口收发数据

芯达STM32的思路是：首先让STM32的CPU发送一些欢迎信息，从串口打印出来。然后接收中断，该中断来自键盘输入。只要键盘输入一个字符，即打印出该字符，从而验证串口编程是否成功。

固件库的函数如何让串口发送和接收数据呢？它给我们提供了两个函数：

USART_SendData();——省略函数参数

USART_ReceiveData();

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先来看发送。我们的程序在初始化串口之后，马上就会打印欢迎信息。也就是从STM32的CPU发送信息，在电脑屏幕上显示出来，只要如下操作即可：/*===================USART打印欢迎信息

=======================*/

}很简单吧，呵呵，TxBuf1是一个发送缓存。我们事先

把数据放在这个数组里了：

这里要注意的是，当我们发送一个字符后，必须查看状态标志，这里是发送是否完成的标志：USART_FLAG_TC，如果发送完成了，则才可以发送下一个数据。函数USART_GetFlagStatus();就是用来做这个判断的。

下面开始另外一个操作：键盘输入什么字符，就得显示什么字符。我们的代码如下：

}

思路：先判断接收的状态标志USART_FLAG_RXNE，如果接收的寄存器非空，说明已经接收到键盘发送来的数据，于是就把这个数据从接收缓存中取出来，发送给电脑。这样电脑就可以看到刚才敲入的字符了。

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USART_ReceiveData(USART1)；这个函数是从接收缓存取出数据。我们在这个while

中，还加入了GPIO的函数：

这两个函数，SetBits，表示对GPIOC端口的第0个引脚置1。ResetBits，清零。由于芯达STM32开发板上，GPIOC端口上的第0引脚连着一个LED灯，所以，我们可以通过观察LED灯是否闪烁来判断串口是否正在发送。

串口的编程，写到这里，已经进入尾声。如果您对串口操作还有不明白的地方，请直接到我们的官方网站：ARM技术交流网，进行讨论。我们将会尽快给您做出答复。 附：

福州芯达工作室简介

福州芯达工作室成立于2009年9月，我们专注于嵌入式产品的研发与推广，目前

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芯达产品涉及ARM9系列、STM32系列。

芯达团队成员均硕士研究生毕业，具有一定研发实力。我们的愿景在于把福州芯达打造成国内一流的嵌入式品牌。或许我们现在做的还不够，但是我们真的努力在做，希望通过我们的努力，能够在您学习和使用芯达产品的过程中带来或多或少的帮助。

这是芯达为了配合STM32开发板而推出的入门系列教程。如果您在看了我们的教程后，理清了思路，我们都会倍感欣慰！让我们一起学习，共同进步，在征服嵌入式领域的道路上风雨同行！

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