STMCU-管管
发布时间：2020-10-28 13:08
|
STM32学习笔记06—USART驱动实验 6.1 STM32串口简介( c Z4 l* @- j* ]. @* b: I/ } 在之前的51单片机开发中已经详细地描述过串行通信协议，但是51中的串口有一个缺点，就是为了使用串口的波特率必须将晶振更换为11.0592MHz，如果采用12MHz晶振就会导致波特率误差太大，以致于串口无法正常收发，但是如果使用11.0592MHz晶振又会存在定时器计数误差（即定时器计数不准确），在STM32中很好地解决了这个问题，并且扩展了串口的应用。 STM32F103ZET6最多可提供5路串口，有分数波特率发生器、支持同步单线通信和半双工单线通讯、支持LIN、支持调制解调器操作、智能卡协议和IrDASIRENDEC规范、具有DMA等。STM32的USART模块结构框图如下图所示。0 J% j1 x2 u- n4 R2 {. } 
我们可以从框图发现，STM32的波特率是低4位表示小数部分，高12位表示整数部分，这就是为什么STM32可以在不更换晶振的条件下使用串口通信。* {$ R* x ?- j- O3 [/ u2 c# _ 6.2 相关寄存器 6.2.1 控制寄存器USART_CR1- P4 P2 V2 @" M! ?% v9 T# ] H 
Bit 13：USART使能 0：USART分频器和输出被禁止- S$ L7 J! d; }: T4 F/ B( v' i; i$ q7 r 1：USART模块使能 Bit 12：字长4 f3 _6 D% E6 g1 M$ E 0：一个起始位，8个数据位，n个停止位; P' s: _, ^" x$ J) G9 ^: [ 1：一个起始位，9个数据位，n个停止位 Bit 11：唤醒的方法- r' S: p7 Y+ \* J2 l" x2 H) E 0：被空闲总线唤醒 1：被地址标记唤醒 Bit 10：检验控制使能 0：禁止校验控制 1：使能校验控制1 Z& l% R0 K6 O( O6 |8 _6 ~1 _ Bit 9：校验选择 0：偶校验 1：奇校验 Bit 8：PE中断使能 0：禁止产生中断* a/ C/ h3 b) X 1：当USART_SR中的PE为1时，产生USART中断 Bit 7：发送缓冲区空中断使能 0：禁止产生中断! O/ u+ x5 l( Z9 i1 M1 ?# ` 1：当USART_SR中的TXE为1时，产生USART中断 Bit 6：发送完成中断使能4 C- r& r. h! y2 y 0：禁止产生中断/ b9 a$ h5 l- @. _- ^ 1：当USART_SR中的TC为1时，产生USART中断! i/ \! b0 H$ {+ V, k Bit 5：接收缓冲区非空中断使能3 K) L/ W5 t# Q1 O* S( l3 Q ? 0：禁止产生中断0 t9 I5 J o% u 1：当USART_SR中的ORE或者RXNE为1时，产生USART中断5 J" D D c6 } Bit 4：IDLE中断使能2 A: T# H/ D R5 E8 p& q 0：禁止产生中断; y$ d1 B* H* Q% v8 {" F, S 1：当USART_SR中的IDLE为1时，产生USART中断 Bit 3：发送使能2 [7 t" e9 ]1 w& G: R4 T 0：禁止发送 1：使能发送 Bit 2：接收使能, |3 z, _1 F+ k; B 0：禁止接收# ?1 R4 c4 K, I j4 E8 M& }& A 1：使能接收，并开始搜寻RX引脚上的起始位 W% n8 m7 |3 R7 Q+ c- T j Bit 1：接收唤醒9 q8 F5 S- g( u, h7 U 0：接收器处于正常工作模式；7 N9 |, W9 b ^9 b 1：接收器处于静默模式' c s* W; X7 G" p" i Bit 0：发送断开帧! z& K" n4 e z 0：没有发送断开字符 A2 ~, d/ Z4 d' f! z% b4 H' | 1：将要发送断开字符 6.2.2 波特率寄存器USART_BRR% D4 ]" G, l% ?% o; [% U0 [! H/ w+ U& T1 R 
Bit 15~Bit 4：波特率整数部分4 W. t8 H' r' e; f; E Bit 3~Bit 0：波特率小数部分 注：波特率的计算公式 
6.2.3 数据寄存器USART_DR 
Bit 8~Bit 0：数据值+ X& X- J; ~0 G: a 包含了发送或接收的数据。由于它是由两个寄存器组成的，一个给发送用TDR，一个给接收用RDR，该寄存器兼具读和写的功能。当USART_CR1中PCE位被置位进行发送时，写到MSB的值(根据数据的长度不同，MSB是第7位或者第8位)会被后来的校验位取代。当使能校验位进行接收时，读到的MSB位是接收到的校验位。 6.2.4 状态寄存器USART_SR 
Bit 9：CTS标志（如果设置了CTSE位，当nCTS输入变化状态时，该位被硬件置高，由软件将其清零）. \- P0 ^; Z$ D8 h& M 0：nCTS状态线上没有变化 1：nCTS状态线上发生变化 Bit 8：LIN断开检测标志（当探测到LIN断开时，该位由硬件置1，由软件将其清零） 0：没有检测到LIN断开& a6 B2 z' W1 W3 { w 1：检测到LIN断开. Z+ J/ u5 R! s9 q3 S Bit 7：发送数据寄存器空 当TDR寄存器中的数据被硬件转移到移位寄存器时，该位被硬件置位，对USART_DR的写操作，将该位清零。/ l2 l9 E$ v2 G5 f 0：数据还没有被转移到移位寄存器0 V9 N$ n( I3 [# b 1：数据已经被转移到移位寄存器) X, W& E: F+ h& T Bit 6：发送完成 当包含有数据的一帧发送完成后，并且TXE=1时，由硬件将该位置’1’。然后写入USART_DR清除该位。# I! ^: v- m/ c1 b$ c( ?( E, F 0：发送还未完成 1：发送完成" B W4 ^. Y$ E: f Bit 5：读数据寄存器非空 当数据被转移到USART_DR寄存器中，该位被硬件置位。对USART_DR读操作可以将该位清零。$ |6 E" {( F/ B$ x0 E! c) q6 c' F 0：数据没有收到；6 B3 c6 y6 J$ ?0 D+ n3 I) R1 b 1：收到数据，可以读出; y7 y* `) e5 v: T" L/ E: a Bit 4：检测到总线空闲 当检测到总线空闲时，该位被硬件置位，则产生中断。先读USART_SR，然后读USART_DR清除该位。 0：没有检测到空闲总线3 n. ~; M. w1 w! n 1：检测到空闲总线 Bit 3：过载错误) w" o* P) o# l) H' U 当RXNE仍然是1的时候，当前被接收在移位寄存器中的数据，需要传送至RDR寄存器时，硬件将该位置位，先读USART_SR，然后读USART_CR清零。 0：没有过载错误 1：检测到过载错误+ Q5 P7 B; x# a( Q0 g) X F; M Bit 2：噪声错误标志& u' ~+ J! C) w# h1 K 在接收到的帧检测到噪音时，由硬件对该位置位。先读USART_SR，再读USART_DR清0。- E; o9 g6 y* B5 \& y 0：没有检测到噪声1 c& U1 g; q7 k% k1 M7 v0 P+ D6 D 1：检测到噪声+ ^5 u0 s- n" p6 J3 F7 [0 Q0 e) [ Bit 1：帧错误 当检测到同步错位，过多的噪声或者检测到断开符，该位被硬件置位。先读USART_SR，再读USART_DR清零. \- ?) I6 W& ] 0：没有检测到帧错误. H9 p6 E( b3 g; A0 n 1：检测到帧错误或者break符 Bit 0：校验错误 在接收模式下，如果出现奇偶校验错误，硬件对该位置位。依次读USART_SR和USART_DR清零，在清除PE位前，软件必须等待RXNE标志位被置1。 0：没有奇偶校验错误；! h; ~7 |& N: b$ d. S1 J' _ 1：奇偶校验错误 6.3 printf函数重映射 学习C语言的时候会经常用到一个函数，就是格式化输出printf，这个函数的源代码如下所示。$ C; C) G8 w' O5 o; _, d 
从上图可以看出来，printf函数实际上的核心是putchar函数，在KEIL中，由于我们使用了MicroLIB，所以putchar函数改为了fputc函数，此时，我们只需要修改fputc函数就可以完成printf重定向，重定向代码如下图所示。 
6.4 串口例程 使用printf函数将串口接收到的字符串发送出去。+ I" B0 ^- E$ y" w" @ （1）底层寄存器文件stm32f10x.h添加串口寄存器地址。 
（3）将usart1.c和usart1.h两个文件加入工程。1 m' B5 T; |5 b 
（5）在1.c文件中添加以下代码。 
6.5 实验结果. c* K/ S5 T$ k$ ?& h2 w5 S3 y+ g 
# a5 G J l7 h$ E9 p) G " |2 Z4 v+ Y. c9 q$ b$ S9 o 9 s- J* p. t9 Q! c0 C 上一篇： STM32学习笔记05—GPIO输入输出实验： 4 j" d6 }3 T. K2 e |
