一，串口相關(guān)寄存器

USART_SR　狀態(tài)寄存器

USART_DR　數(shù)據(jù)寄存器

USART_BRR　波特率寄存器

USART_CR1　控制寄存器

USART_SR－狀態(tài)寄存器：

　　狀態(tài)寄存器USART_SR，描述串口寄存器的一些狀態(tài): 

　　如位5:讀數(shù)據(jù)寄存器非空 

　　通過讀取這個(gè)位的值,判斷是否收到了完整的數(shù)據(jù) 

　　串口已經(jīng)接收到了數(shù)據(jù),并且已經(jīng)寫入到了USART_DR寄存器

USART_DR－數(shù)據(jù)寄存器：

　　數(shù)據(jù)寄存器USART_DR，只使用了位0-8，其他位保留 

　　讀寄存器：讀取該寄存器獲取接收到的數(shù)據(jù)值 

　　寫寄存器：向該寄存器寫入發(fā)送的數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送

USART_BRR－波特率寄存器：

　　波特率寄存器USART_BRR，只用到了低16位，高16位保留 

　　0-3位[3:0] 　：　USART分頻器的小數(shù)部分DIV_Fraction 

　　4-15位[15:4] ：　USART分頻器的整數(shù)部分DIV_Mantissa

USART_CR1－控制寄存器：

　　USART_BRR波特率寄存器，設(shè)置串口寄存器使能位 

　　如：接收使能，發(fā)送使能 

二，波特率的計(jì)算方法

波特率發(fā)生器：

如圖：

    波特率由波特率發(fā)生器和PCLKx共同產(chǎn)生

    PCLKx的值由串口本身決定

    通過配置USART_BRR寄存器確定波特率發(fā)生器的值

    經(jīng)過USARTDIV分頻器除以16得到最終的波特率

波特率計(jì)算方法：

設(shè)置串口1波特率為115200MHz

串口1的時(shí)鐘來自PCLK2=72MHz

由公式得到:

    USARTDIV=72000000/(115200*16)=39.0625

整數(shù)部分DIV_Mantissa=39=0x27

小數(shù)部分DIV_Fraction=16*0,0625=1=0x01

所以設(shè)置USART->BRR=0x0271,就可以實(shí)現(xiàn)設(shè)置串口1的波特率為115200MHz

三，串口操作相關(guān)庫函數(shù)

獲取狀態(tài)標(biāo)志位函數(shù)－操作USART_SR寄存器

// 獲取狀態(tài)標(biāo)志位

FlagStatus USART_GetFlagStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_FLAG);

// 清除狀態(tài)標(biāo)志位

void USART_ClearFlag(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_FLAG);

// 獲取中斷狀態(tài)標(biāo)志位

ITStatus USART_GetITStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT);

// 清除中斷狀態(tài)標(biāo)志位

void USART_ClearITPendingBit(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT);

接收發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)－操作USART_DR寄存器

// 發(fā)送數(shù)據(jù)到串口(通過寫USART_DR寄存器發(fā)送數(shù)據(jù))

void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data);

// 接收數(shù)據(jù)（從USART_DR寄存器讀取接收到的數(shù)據(jù)）

uint16_t USART_ReceiveData(USART_TypeDef* USARTx);

串口配置函數(shù)

// 串口初始化：波特率，數(shù)據(jù)字長，奇偶校驗(yàn)，硬件流控以及收發(fā)使能

void USART_Init(USART_TypeDef* USARTx, USART_InitTypeDef* USART_InitStruct);

// 使能串口

void USART_Cmd(USART_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState);

// 使能相關(guān)中斷

void USART_ITConfig(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT, FunctionalState NewState);

四，串口硬件連接

PA9-RXD

PA10-TXD

CH340  USB轉(zhuǎn)串口    將USB虛擬為串口使用

五，串口配置的步驟

1,串口時(shí)鐘使能,GPIO時(shí)鐘使能

     RCC_APB2PeriphClockCmd()

2,串口復(fù)位

     USART_DeInit();

3,GPIO端口模式設(shè)置

     GPIO_Init();

4,串口參數(shù)初始化

     USART_Init()

5,開啟中斷并初始化NVIC

     NVIC_Init();

     USART_ITConfig();

6,使能串口

     USART_Cmd();

7,中斷函數(shù)邏輯

     USARTx_IRQHandler();

8,串口數(shù)據(jù)發(fā)送

     void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data);

     uint16_t USART_ReceiveData(USART_TypeDef* USARTx);

9,串口傳輸狀態(tài)獲取

     ITStatus USART_GetITStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT);

     void USART_ClearITPendingBit(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT);

六，串口測(cè)試程序設(shè)計(jì)

程序功能:

 電腦通過USB線連接開發(fā)板,開發(fā)板通過USB轉(zhuǎn)串口實(shí)現(xiàn)和電腦的通信

 電腦使用串口工具想單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù),單片機(jī)收到數(shù)據(jù)后返回給電腦

 注:以串口1為例實(shí)現(xiàn)

七，串口測(cè)試程序?qū)崿F(xiàn)分析

1,使能GPIO時(shí)鐘

串口1的發(fā)送,接收引腳為PA9和PA10

所以我們要使能GPIOA和串口1的時(shí)鐘

串口1和GPIOx時(shí)鐘源為APB2

所以使用RCC_APB2PeriphClockCmd函數(shù)進(jìn)行初始化

stm32f10x_rcc.c找到RCC_APB2PeriphClockCmd函數(shù)源碼:

/**

  * @brief  Enables or disables the High Speed APB (APB2) peripheral clock.

  * @param  RCC_APB2Periph: specifies the APB2 peripheral to gates its clock.

  *   This parameter can be any combination of the following values:

  *     @arg RCC_APB2Periph_AFIO, RCC_APB2Periph_GPIOA, RCC_APB2Periph_GPIOB,

  *          RCC_APB2Periph_GPIOC, RCC_APB2Periph_GPIOD, RCC_APB2Periph_GPIOE,

  *          RCC_APB2Periph_GPIOF, RCC_APB2Periph_GPIOG, RCC_APB2Periph_ADC1,

  *          RCC_APB2Periph_ADC2, RCC_APB2Periph_TIM1, RCC_APB2Periph_SPI1,

  *          RCC_APB2Periph_TIM8, RCC_APB2Periph_USART1, RCC_APB2Periph_ADC3,

  *          RCC_APB2Periph_TIM15, RCC_APB2Periph_TIM16, RCC_APB2Periph_TIM17,

  *          RCC_APB2Periph_TIM9, RCC_APB2Periph_TIM10, RCC_APB2Periph_TIM11

  * @param  NewState: new state of the specified peripheral clock.

  *   This parameter can be: ENABLE or DISABLE.

  * @retval None

  */

void RCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState)

{

  /* Check the parameters */

  assert_param(IS_RCC_APB2_PERIPH(RCC_APB2Periph));

  assert_param(IS_FUNCTIONAL_STATE(NewState));

  if (NewState != DISABLE)

  {

    RCC->APB2ENR |= RCC_APB2Periph;

  }

  else

  {

    RCC->APB2ENR &= ~RCC_APB2Periph;

  }

}

stm32f10x_rcc.h找到IS_RCC_APB2_PERIPH函數(shù)聲明:

/** @defgroup APB2_peripheral

  * @{

  */

#define RCC_APB2Periph_AFIO              ((uint32_t)0x00000001)

#define RCC_APB2Periph_GPIOA             ((uint32_t)0x00000004)

#define RCC_APB2Periph_GPIOB             ((uint32_t)0x00000008)

#define RCC_APB2Periph_GPIOC             ((uint32_t)0x00000010)

#define RCC_APB2Periph_GPIOD             ((uint32_t)0x00000020)

#define RCC_APB2Periph_GPIOE             ((uint32_t)0x00000040)

#define RCC_APB2Periph_GPIOF             ((uint32_t)0x00000080)

#define RCC_APB2Periph_GPIOG             ((uint32_t)0x00000100)

#define RCC_APB2Periph_ADC1              ((uint32_t)0x00000200)

#define RCC_APB2Periph_ADC2              ((uint32_t)0x00000400)

#define RCC_APB2Periph_TIM1              ((uint32_t)0x00000800)

#define RCC_APB2Periph_SPI1              ((uint32_t)0x00001000)

#define RCC_APB2Periph_TIM8              ((uint32_t)0x00002000)

#define RCC_APB2Periph_USART1            ((uint32_t)0x00004000)

#define RCC_APB2Periph_ADC3              ((uint32_t)0x00008000)

#define RCC_APB2Periph_TIM15             ((uint32_t)0x00010000)

#define RCC_APB2Periph_TIM16             ((uint32_t)0x00020000)

#define RCC_APB2Periph_TIM17             ((uint32_t)0x00040000)

#define RCC_APB2Periph_TIM9              ((uint32_t)0x00080000)

#define RCC_APB2Periph_TIM10             ((uint32_t)0x00100000)

#define RCC_APB2Periph_TIM11             ((uint32_t)0x00200000)

#define IS_RCC_APB2_PERIPH(PERIPH) ((((PERIPH) & 0xFFC00002) == 0x00) && ((PERIPH) != 0x00))

從參數(shù)定義驗(yàn)證了GPIOA-GPIOG 和串口1(USART1)的時(shí)鐘使能由RCC_APB2PeriphClockCmd()控制

所以使能GPIOA和串口1時(shí)鐘代碼為:

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);     //使能GPIOA時(shí)鐘源

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);    //使能串口1時(shí)鐘源

2,初始化GPIOA的工作模式

通過查找STM32中文參考手冊(cè)確定串口１引腳工作模式配置：

如圖：

串口１接收發(fā)送引腳配置

    發(fā)送端PA9配置為推挽復(fù)用輸出

    接收端PA10配置為浮空輸入或上拉輸入

代碼：

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStrue;

//發(fā)送端PA9配置

GPIO_InitStrue.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;            //發(fā)送端-TXD

GPIO_InitStrue.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;      //推挽輸出

GPIO_InitStrue.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStrue);

//接收端PA10配置

GPIO_InitStrue.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;           //接收端-RXD

GPIO_InitStrue.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空輸入

GPIO_InitStrue.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStrue);

3,串口初始化

stm32f10x_usart.h頭文件找到USART_Init函數(shù)聲明:

void USART_Init(USART_TypeDef* USARTx, USART_InitTypeDef* USART_InitStruct);

1

stm32f10x_usart.h找到入?yún)SART_InitTypeDef結(jié)構(gòu)體聲明

/**

  * @brief  USART Init Structure definition

  */

typedef struct

{

  uint32_t USART_BaudRate;               // 設(shè)置波特率

  uint16_t USART_WordLength;             // 字長8或9(停止位)

  uint16_t USART_StopBits;               // 停止位

  uint16_t USART_Parity;                 // 奇偶校驗(yàn)

  uint16_t USART_Mode;                   // 發(fā)送接收使能

  uint16_t USART_HardwareFlowControl;    // 硬件流控制

} USART_InitTypeDef;

USART_HardwareFlowControl-硬件流參數(shù)有效性驗(yàn)證

/** @defgroup USART_Hardware_Flow_Control

  * @{

  */

#define USART_HardwareFlowControl_None       ((uint16_t)0x0000)

#define USART_HardwareFlowControl_RTS        ((uint16_t)0x0100)

#define USART_HardwareFlowControl_CTS        ((uint16_t)0x0200)

#define USART_HardwareFlowControl_RTS_CTS    ((uint16_t)0x0300)

#define IS_USART_HARDWARE_FLOW_CONTROL(CONTROL)

                              (((CONTROL) == USART_HardwareFlowControl_None) ||

                               ((CONTROL) == USART_HardwareFlowControl_RTS) ||

                               ((CONTROL) == USART_HardwareFlowControl_CTS) ||

                               ((CONTROL) == USART_HardwareFlowControl_RTS_CTS))

USART_Mode-使能參數(shù)有效性驗(yàn)證

/** @defgroup USART_Mode

  * @{

  */

#define USART_Mode_Rx                        ((uint16_t)0x0004)

#define USART_Mode_Tx                        ((uint16_t)0x0008)

#define IS_USART_MODE(MODE) ((((MODE) & (uint16_t)0xFFF3) == 0x00) && ((MODE) != (uint16_t)0x00))

USART_Parity-奇偶校驗(yàn)參數(shù)有效性

/** @defgroup USART_Parity

  * @{

  */

#define USART_Parity_No                      ((uint16_t)0x0000)