第一章 串口硬件引腳分析

STM32F407 的串口資源非常豐富，功能也很強勁。 STM32F407 最多可提供 6 路串口，有分數波特率發生器、支持同步單線通信和半雙工單線通訊、支持 LIN、 支持調制解調器操作、 智能卡協議和 IrDA SIR ENDEC 規范、具有 DMA收發功能等，具體詳細信息可以查看官方的數據手冊。

第二章 串口復用引腳介紹

串口寄存器介紹在手冊第26章

GPIO口復用功能引腳配置

F407串口對應的引腳

配置復用功能的寄存器

串口時鐘頻率配置分析

第三章 串口1配置示例

Usart.c代碼示例：

#include "usart.h"

/*
函數功能：串口1初始化
函數形參：
u32 clock   :時鐘頻率(默認*1000000HZ)  注意：APB1最大時鐘頻率為42MHZ  APB2最大時鐘頻率為84MHZ
u32 baud :波特率
硬件連接：
PA9--->TX
PA10-->RX
*/
void USART1_Init(u32 clock,u32 baud)
{
	/*1. 開時鐘*/
	RCC->AHB1ENR|=1<<0;			//使能PORTA時鐘
	RCC->APB2ENR|=1<<4;			//使能USART1時鐘

	/*2. 復位串口時鐘*/
	RCC->APB2RSTR|=1<<4; 		//使能USART1復位時鐘
	RCC->APB2RSTR&=~(1<<4); //關閉USART1復位時鐘

	/*3. 配置GPIO口模式*/
	GPIOA->MODER&=~(0x3<<9*2); //清除模式
	GPIOA->MODER|=0x2<<9*2;    //配置復用功能模式

	GPIOA->MODER&=~(0x3<<10*2); //清除模式
	GPIOA->MODER|=0x2<<10*2;    //配置復用功能模式

	GPIOA->OTYPER&=~(0x1<<9); 	 //0表示推挽輸出

	GPIOA->OSPEEDR&=~(0x3<<9*2); //清除之前配置
	GPIOA->OSPEEDR|=0x2<<9*2;    //50MHZ輸出速度

	GPIOA->PUPDR&=~(0x3<<10*2); //清除之前配置
	GPIOA->PUPDR|=0x1<<10*2;    //配置上拉

	GPIOA->AFR[1]&=~(0xF<<4*1); //清除PA9配置
	GPIOA->AFR[1]|=0x7<<4*1;    //配置PA9復用功能模式為串口1

	GPIOA->AFR[1]&=~(0xF<<4*2); //清除PA10配置
	GPIOA->AFR[1]|=0x7<<4*2;    //配置PA10復用功能模式為串口1

	/*4. 配置USART-CR寄存器*/
	USART1->BRR=(clock*1000000)/baud;//配置波特率
	USART1->CR1|=1<<3;  //使能發送
	USART1->CR1|=1<<2;  //使能接收，并開始搜尋RX引腳上的起始位
	USART1->CR1|=1<<13; //USART模塊使能。
}


/*
函數功能：串口字符串發送
函數形參：
USART_TypeDef *USARTx :串口的類型 (USART1 USART2 USART3)
u8 *str:將要發送的字符串
*/
void USARTxSendString(USART_TypeDef *USARTx,u8 *str)
{
	while(*str!='?')
	{
	USARTx->DR=*str;
	while(!(USARTx->SR&1<<7)){} //等待發送完成
	str++;
	}
}

復制代碼

Usart.h代碼示例

#ifndef USART_H
#define USART_H
#include "stm32f4xx.h"
void USART1_Init(u32 clock,u32 baud);
void USARTxSendString(USART_TypeDef *USARTx,u8 *str);
#endif

復制代碼

Main.c代碼示例

#include "stm32f4xx.h" // Device header
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "usart.h"

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
int main(void)
{
	u8 key,i,c;
	LED_Init();
	KEY_Init();
	USART1_Init(84,115200);
	while(1)
	{
		 key=ScanKeyVal(0);
		 if(key)
		 {
			i=!i;
			LED0(i);
			LED1(i);
			USARTxSendString(USART1,"嵌入式開發!rn");
		 }
		 
		 if(USART1->SR&1<<5) //接收到數據
		 {
			 c=USART1->DR;
			 USART1->DR=c; 	//將接收到的數據原路返回
		 }
	}
}

復制代碼

第四章 串口標準輸入輸出重定向

Usart.c文件增加代碼：

/*
函數功能:重寫printf底層函數接口
*/
int fputc(int c,FILE *stream)
{
	  USART1->DR=c; //發送一個字符
	  while(!(USART1->SR&1<<7)){}
		return c;
}

/*
函數功能：重新scanf底層函數接口
*/
int fgetc(FILE *stream) 
{
	  while(!(USART1->SR&1<<5)){}
    return USART1->DR;
}

復制代碼

Main.c代碼示例

#include "stm32f4xx.h" // Device header
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "usart.h"
int main(void)
{
	u8 i;
	u8 buff[100];
	LED_Init();
	KEY_Init();
	USART1_Init(84,115200);
	while(1)
	{
		i=!i;
		LED0(i);
		LED1(i);
		printf(" STM32F407串口測試!rn");
		printf("請輸入數據按回車鍵結束: (串口軟件需要勾選發送新行)rn");
		scanf("%s",buff);
		printf("你輸入的數據為:%srnrnrn",buff);
	}
}

復制代碼

第五章 配置串口中斷接收

第一步需要先編寫設置中斷優先級的函數：

sys.c代碼示例

#include "sys.h"
/*
函數功能：設置NVIC中斷控制器優先級
函數形參：
	IRQn_Type IRQn：中斷線
	uint32_t PreemptPriority:搶占優先級
	uint32_t SubPriority:次優先級
*/
void SetNVICPriorityGrouping(IRQn_Type IRQn,uint32_t PreemptPriority, uint32_t SubPriority)
{
	uint32_t Priority;
	NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PriorityGroup_2); //設置優先級分組，每個工程只能設置一次
	Priority=NVIC_EncodePriority(NVIC_PriorityGroup_2,PreemptPriority,SubPriority); //編碼優先級
	NVIC_SetPriority(IRQn,Priority); //設置優先級
	NVIC_EnableIRQ(IRQn);
}
復制代碼

Sys.h文件代碼示例：

#ifndef _SYS_H
#define _SYS_H
#include "stm32f4xx.h"
/*中斷控制器分組*/
#define NVIC_PriorityGroup_0         ((uint32_t)0x700) /*!< 0 bits for pre-emption priority
                                                            4 bits for subpriority */
#define NVIC_PriorityGroup_1         ((uint32_t)0x600) /*!< 1 bits for pre-emption priority
                                                            3 bits for subpriority */
#define NVIC_PriorityGroup_2         ((uint32_t)0x500) /*!< 2 bits for pre-emption priority
                                                            2 bits for subpriority */
#define NVIC_PriorityGroup_3         ((uint32_t)0x400) /*!< 3 bits for pre-emption priority
                                                            1 bits for subpriority */
#define NVIC_PriorityGroup_4         ((uint32_t)0x300) /*!< 4 bits for pre-emption priority
                                                            0 bits for subpriority */
void SetNVICPriorityGrouping(IRQn_Type IRQn,uint32_t PreemptPriority, uint32_t SubPriority);
#endif

復制代碼

Usart.c文件示例

#include "usart.h"

/*
函數功能：串口1初始化
函數形參：
 u32 clock   :時鐘頻率(默認*1000000HZ)  注意：APB1最大時鐘頻率為42MHZ  APB2最大時鐘頻率為84MHZ
 u32 baud :波特率
硬件連接：
PA9--->TX
PA10-->RX
*/
void USART1_Init(u32 clock,u32 baud)
{
	/*1. 開時鐘*/
	RCC->AHB1ENR|=1<<0;			//使能PORTA時鐘
	RCC->APB2ENR|=1<<4;			//使能USART1時鐘

	/*2. 復位串口時鐘*/
	RCC->APB2RSTR|=1<<4; 		//使能USART1復位時鐘
	RCC->APB2RSTR&=~(1<<4); //關閉USART1復位時鐘

	/*3. 配置GPIO口模式*/
	GPIOA->MODER&=~(0x3<<9*2); //清除模式
	GPIOA->MODER|=0x2<<9*2;    //配置復用功能模式

	GPIOA->MODER&=~(0x3<<10*2); //清除模式
	GPIOA->MODER|=0x2<<10*2;    //配置復用功能模式

	GPIOA->OTYPER&=~(0x1<<9); 	 //0表示推挽輸出

	GPIOA->OSPEEDR&=~(0x3<<9*2); //清除之前配置
	GPIOA->OSPEEDR|=0x2<<9*2;    //50MHZ輸出速度

	GPIOA->PUPDR&=~(0x3<<10*2); //清除之前配置
	GPIOA->PUPDR|=0x1<<10*2;    //配置上拉

	GPIOA->AFR[1]&=~(0xF<<4*1); //清除PA9配置
	GPIOA->AFR[1]|=0x7<<4*1;    //配置PA9復用功能模式為串口1

	GPIOA->AFR[1]&=~(0xF<<4*2); //清除PA10配置
	GPIOA->AFR[1]|=0x7<<4*2;    //配置PA10復用功能模式為串口1

	/*4. 配置USART-CR寄存器*/
	USART1->BRR=(clock*1000000)/baud;//配置波特率
	USART1->CR1|=1<<3;  //使能發送
	#ifdef USART1_INTERRUPT
	USART1->CR1|=1<<5;  //開啟串口接收中斷
	SetNVICPriorityGrouping(USART1_IRQn,1,3); //設置中斷優先級	
	#endif
	USART1->CR1|=1<<2;  //使能接收，并開始搜尋RX引腳上的起始位
	USART1->CR1|=1<<13; //USART模塊使能。
}


/*
函數功能：串口字符串發送
函數形參：
	USART_TypeDef *USARTx :串口的類型 (USART1 USART2 USART3)
	u8 *str:將要發送的字符串
*/
void USARTxSendString(USART_TypeDef *USARTx,u8 *str)
{
	while(*str!='?')
	{
		USARTx->DR=*str;
		while(!(USARTx->SR&1<<7)){} //等待發送完成
		str++;
	}
}


/*
函數功能:重寫printf底層函數接口
*/
int fputc(int c,FILE *stream)
{
	USART1->DR=c; //發送一個字符
	while(!(USART1->SR&1<<7)){}
	return c;
}


/*
函數功能：重新scanf底層函數接口
*/
int fgetc(FILE *stream) 
{
	while(!(USART1->SR&1<<5)){}
	return USART1->DR;
}


/*
函數功能：串口1的中斷服務函數
*/
void USART1_IRQHandler(void)
{
	u8 data;
	if(USART1->SR&1<<5)
	{
		data=USART1->DR;
		USART1->DR=data;
	}
}

復制代碼