軟件設計

代碼如下：

//初始化 IO 串口 1 
//bound:波特率
void uart_init(u32 bound)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;


    //①串口時鐘使能，GPIO 時鐘使能，復用時鐘使能
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|
    RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能 USART1,GPIOA 時鐘


    //②串口復位
    USART_DeInit(USART1); //復位串口 1
    //③GPIO 端口模式設置
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //ISART1_TX PA.9
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //復用推挽輸出
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化 GPIOA.9


    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //USART1_RX PA.10
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空輸入
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化 GPIOA.10


    //④串口參數初始化
    USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound; //波特率設置
    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //字長為 8 位
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //一個停止位
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; //無奇偶校驗位
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = 
    USART_HardwareFlowControl_None; //無硬件數據流控制
    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//收發模式
    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口


    #if EN_USART1_RX //如果使能了接收
    //⑤初始化 NVIC
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ; //搶占優先級 3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子優先級 3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ 通道使能
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //中斷優先級初始化


    //⑤開啟中斷
    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE); //開啟中斷
    #endif


    //⑥使能串口
    USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口
}

此代碼的編寫順序即USART的配置順序：

我們用標號①~⑥標 示了順序：

① 串口時鐘使能，GPIO 時鐘使能

② 串口復位

    ③ GPIO 端口模式設置

    ④ 串口參數初始化

    ⑤ 初始化 NVIC 并且開啟中斷

    ⑥ 使能串口

配置全雙工的串口 1，那么 TX(PA9) 管腳需要配置為推挽復用輸出，RX(PA10)管腳配置為浮空輸入或者帶上拉輸入。

模式配置參考下面表格：

使用了串口的中斷接收，必須在 usart.h 里面設置 EN_USART1_RX 為 1（默認設置就是 1 的） 。該函數才會配置中斷使能，以及開啟串口 1 的 NVIC 中斷。這里我們把串口 1 中斷放在組 2，優先級設置為組 2 里面的最低。

接下來，根據之前講解的步驟 7，還要編寫中斷服務函數。串口 1 的中斷服務函數 USART1_IRQHandler。

USART1_IRQHandler 函數

void USART1_IRQHandler(void)函數是串口 1 的中斷響應函數，當串口 1 發生了相應的中斷后，就會跳到該函數執行。中斷相應函數的名字是不能隨便定義的，一般我們都遵循 MDK定義的函數名。這些函數名字在啟動文件 startup_stm32f10x_hd.s 文件中可以找到。

函數體里面通過函數：

if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)

判斷是否接受中斷，如果是串口接受中斷，則讀取串口接受到的數據：

Res =USART_ReceiveData(USART1);//(USART1->DR); //讀取接收到的數據

讀到數據后接下來就對數據進行分析。

這里我們設計了一個小小的接收協議：通過這個函數，配合一個數組 USART_RX_BUF[]，一個接收狀態寄存器 USART_RX_STA（此寄存器其實就是一個全局變量，由作者自行添加。由于它起到類似寄存器的功能，這里暫且稱之為寄存器）實現對串口數據的接收管理。

USART_RX_BUF 的大小由 USART_REC_LEN 定義，也就是一次接收的數據最大不能超過USART_REC_LEN 個字節。USART_RX_STA 是一個接收狀態寄存器其各的定義如表 5.3.1.1 所示：

設計思路如下：

當接收到從電腦發過來的數據，把接收到的數據保存在 USART_RX_BUF 中，同時在接收狀態寄存器（USART_RX_STA）中計數接收到的有效數據個數，當收到回車（回車的表示由 2個字節組成：0X0D 和 0X0A）的第一個字節 0X0D 時，計數器將不再增加，等待 0X0A 的到來，而如果 0X0A 沒有來到，則認為這次接收失敗，重新開始下一次接收。

如果順利接收到 0X0A，則標記 USART_RX_STA 的第 15 位，這樣完成一次接收，并等待該位被其他程序清除，從而開始下一次的接收，而如果遲遲沒有收到 0X0D，那么在接收數據超過 USART_REC_LEN 的時候，則會丟棄前面的數據，重新接收。

中斷相應函數代碼如下：

void USART1_IRQHandler(void)                  //串口1中斷服務程序
  {
  u8 Res;
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  //接收中斷(接收到的數據必須是0x0d 0x0a結尾)
    {
    Res =USART_ReceiveData(USART1);  //讀取接收到的數據


    if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成
      {
      if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d
        {
        if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收錯誤,重新開始
        else USART_RX_STA|=0x8000;  //接收完成了 
        }
      else //還沒收到0X0D
        {  
        if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;
        else
          {
          USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
          USART_RX_STA++;
          if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收數據錯誤,重新開始接收    
          }     
        }
      }        
     }
}

main.c中的代碼

int main(void)
{    
   u16 t;  
  u16 len;  
  u16 times=0;
  delay_init();         //延時函數初始化    
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //設置NVIC中斷分組2:2位搶占優先級，2位響應優先級
  uart_init(115200);   //串口初始化為115200
   LED_Init();           //LED端口初始化
  KEY_Init();          //初始化與按鍵連接的硬件接口
   while(1)
  {
    if(USART_RX_STA&0x8000)
    {             
      len=USART_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的數據長度
      printf("\\r\\n您發送的消息為:\\r\\n\\r\\n");
      for(t=0;t<len;t++)
      {
        USART_SendData(USART1, USART_RX_BUF[t]);//向串口1發送數據
        while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);//等待發送結束
      }
      printf("\\r\\n\\r\\n");//插入換行
      USART_RX_STA=0;
    }else
    {
      times++;
      if(times%5000==0)
      {
        printf("\\r\\n精英STM32開發板 串口實驗\\r\\n");
        printf("正點原子@ALIENTEK\\r\\n\\r\\n");
      }
      if(times%200==0)printf("請輸入數據,以回車鍵結束\\n");  
      if(times%30==0)LED0=!LED0;//閃爍LED,提示系統正在運行.
      delay_ms(10);   
    }
  }   
 }

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2)函數， 該函數是設置中斷分組號為 2，也就是 2 位搶占優先級和 2 位子優先級。

USART_SendData(USART1, USART_RX_BUF[t]); //向串口 1 發送數據
 while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);

第一句，其實就是發送一個字節到串口。

第二句，就是我們在我們發送一個數據到串口之后，要檢測這個數據是否已經被發送完成了。USART_FLAG_TC 是宏定義的數據發送完成標識符。

下載驗證

首先打開串口調試助手。任何一個串口調試助手都是可以的。正點原子中使用的是舊版本的XCOM2.0。

我們在程序上 面設置了必須輸入回車，串口才認可接收到的數據，所以必須在發送數據后再發送一個回車符， 這里 XCOM 提供的發送方法是通過勾選發送新行實現。

只要勾選了這個選項，每次發送數據后，XCOM 都會自動多發一個回車(0X0D+0X0A)。設置好了發送新行，我們再在發送區輸入你想要發送的文字，然后單擊發送，就能實現發送數據。

發送的數據被打印出來了，說明實驗成功。