通信的基本概念

串行通信和并行通信

串行通信一個方向只有一個數據通道，一次傳輸一位數據，適用于傳輸距離較長，速度要求不是很高場合。

并行通信一個方向有多個數據通道，一次傳輸多位數據，適用于傳輸距離較短，速度要求很高的場合。

單工，半雙工和全雙工

單工：數據只能沿著一個方向傳輸

半雙工：數據可以雙向傳輸，但是不能影響同時進行

全雙工：數據可以同時雙向傳輸

通信速率：單位時間內傳輸的比特數，叫做波特率(bps)

通信協議(串口)

通信協議就是通信方事先約定好的數據格式

串口的硬件連接

UART—————通用異步收發器

USART————–通用同步/異步收發器

stm32的串口

原理圖

USB調試串口最終連接到了CPU的PA9,PA10，這兩個引腳有串口的復用功能。

CPU的芯片手冊

stm32串口的庫函數實現

在項目中添加庫函數源碼

• 開啟GPIO和USART1時鐘
• 將PA9、PA10配置成串口復用

GPPIO_PinAFConfig(...);

• 初始化串口

void USART_Init(USART_TypeDef* USARTx, USART_InitTypeDef* USART_InitStruct);
參數:
USARTx - 哪個串口USART_InitStruct - 串口初始化結構
typedef struct{uint32_t USART_BaudRate;     //波特率     uint16_t USART_WordLength;   //數據位長度    uint16_t USART_StopBits;     //停止位長度  uint16_t USART_Parity;      //校驗方式uint16_t USART_Mode;         //發送/接收模式  uint16_t USART_HardwareFlowControl;  //硬件流控制} USART_InitTypeDef;

• 使能串口

USART_Cmd(....);

• 串口數據的發送和接收

發送(輪詢)

void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data)
//傳入哪個串口發什么數據
FlagStatus USART_GetFlagStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_FLAG)
參數：USARTx - 哪個串口USART_FLAG - 哪個標志 發送完成標志 - USART_FLAG_TXE
返回SET表示有該標志    

通過串口實現printf函數

stm32的項目中可以直接使用C標準庫函數，其中printf函數沒有完全實現。預留了一個后門fputc，可以通過fputc往串口打印來實現printf函數。

fputc函數格式：

int fputc(int ch,FILE* f)
{while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)!= SET);USART_SendData(USART1,ch);return ch;
}

注意：

• stm32芯片上運行程序，如果主機運行了調試器，程序就會使用主機的輸入輸出設備，這種模式叫半主機模式，printf如果通過串口打印，必須關閉半主機模式

• #pragma import(__use_no_semihosting)

  
  //重定義
  int fputc(int ch,FILE* f)
  {while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)!= SET);USART_SendData(USART1,ch);return ch;
  }
  

使用中斷實現串口的接收

由于串口合適發數據由自己決定，不存在無效等待的問題，無需使用中斷，但是串口何時接收數據不由自己決定，如果還使用輪詢會存在大量無效等待，此時要是使用中斷提高效率。

串口中斷和定時器中斷類似，需要配置中斷源開關和NVIC

NVIC_Init(...);
USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);