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标题: STM32F103RCT6开发板M3单片机教程03--usart串口通信 [打印本页]

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作者: sunsili    时间: 2021-11-7 22:36
标题: STM32F103RCT6开发板M3单片机教程03--usart串口通信


STM32F103RCT6开发板M3单片机教程03--usart串口通信


首先了解编译调试硬件连接，查看原理图

STM32F103RCT6开发板用Jlink供电，USB转串口板电脑USB供电，那么连接只需3线

*          TXD(PB9)     ->   USB转串口板RXD     
*           RXD(PB10) -> USB转串口T板XD      
*           GND       -> USB转串口板GND

• 复制上节工程文件夹打开（这个方法比较方便）
• 新建源文件usart.c，添加usart.c到BSP(Grounp),并编辑
  
  1. 
     
  2. STM32F103RCT6开发板M3单片机教程03--usart串口通信
     
  3. 
     
  4. 
     
  5. 首先了解编译调试硬件连接，查看原理图
     
  6. 
     
  7. 
     
  8. 复制上节工程文件夹打开（这个方法比较方便）
     
  9. 新建源文件usart.c，添加usart.c到BSP(Grounp),并编辑
     
  10. 新建源文件SysTick.h,并编辑
      
  11. 编辑main.c
      
  12. 编译调试
      
  13. 
      
  14. 
      
  15. 
      
  16. /**********************************************************************************
      
  17. * 文件名  ：usart.c
      
  18. * 描述    ：usart1 应用函数库         
      
  19. * 实验平台：SUN_STM32F1板
      
  20. * 硬件连接：TXD(PB9)  -> USB转串口板RXD     
      
  21. *           RXD(PB10) -> USB转串口T板XD      
      
  22. *           GND           -> USB转串口板GND
      
  23. * 库版本  ：ST_v3.5
      
  24. * Version    Date       Auther      Reversed History
      
  25.   ----------------------------------------------------------------------------
      
  26.   V1.0.0    2021-11-07  Lojam Fan  Fisrt Created
      
  27.   
      
  28. * (C) Sunshine Silicon Corporation
      
  29. *  Website: http://www.sunsili.com  http://sunsili.taobao.com http://bbs.sunsili.com
      
  30. *  E-Mail : fan@sunsili.com
      
  31. **********************************************************************************/
      
  32. 
      
  33. #include "usart.h"         
      
  34.         
      
  35. vu8 Usart1_R_Buff[USART1_REC_MAXLEN];        //串口1数据接收缓冲区
      
  36. vu8 Usart1_R_State=0;                                        //串口1接收状态
      
  37. vu16 Usart1_R_Count=0;                                        //当前接收数据的字节数           
      
  38. 
      
  39. /*******************************************************************************
      
  40. * 函数名  : USART1_Init_Config
      
  41. * 描述    : USART1初始化配置
      
  42. * 输入    : bound：波特率(常用：2400、4800、9600、19200、38400、115200等)
      
  43. * 输出    : 无
      
  44. * 返回    : 无
      
  45. * 说明    : 无
      
  46. *******************************************************************************/
      
  47. void USART1_Init_Config(u32 bound)
      
  48. {
      
  49.     GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
      
  50.         USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
      
  51.         NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStructure;
      
  52.         
      
  53.         /*使能USART1和GPIOA外设时钟*/  
      
  54.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);        
      
  55. 
      
  56.         /*复位串口1*/
      
  57.          USART_DeInit(USART1);  
      
  58.         
      
  59.         /*USART1_GPIO初始化设置*/
      
  60.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;                        //USART1_TXD(PA.9)     
      
  61.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;                //复用推挽输出
      
  62.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;        //设置引脚输出最大速率为50MHz
      
  63.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                                //调用库函数中的GPIO初始化函数，初始化USART1_TXD(PA.9)  
      
  64.    
      
  65.    
      
  66.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;                                //USART1_RXD(PA.10)
      
  67.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;        //浮空输入
      
  68.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                                        //调用库函数中的GPIO初始化函数，初始化USART1_RXD(PA.10)
      
  69. 
      
  70. 
      
  71.    /*USART1 初始化设置*/
      
  72.         USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;                                                                                //设置波特率
      
  73.         USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;                                                //8位数据格式
      
  74.         USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;                                                        //1个停止位
      
  75.         USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;                                                                //无奇偶校验位
      
  76.         USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;        //无硬件数据流控制
      
  77.         USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;                                        //工作模式设置为收发模式
      
  78.     USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);                                                                                //初始化串口1
      
  79. 
      
  80.    /*Usart1 NVIC配置*/
      
  81.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
      
  82.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;        //抢占优先级3
      
  83.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;                //从优先级3
      
  84.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                        //IRQ通道使能
      
  85.         NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                                                        //根据指定的参数初始化VIC寄存器
      
  86.          
      
  87.     USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);                        //使能串口1接收中断
      
  88. 
      
  89.     USART_Cmd(USART1, ENABLE);                                            //使能串口
      
  90.         USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);                                        //清除发送完成标志
      
  91. }
      
  92. 
      
  93. 
      
  94. /*******************************************************************************
      
  95. * 函数名  : USART_SendData
      
  96. * 描述    : USART1发送数据缓冲区数据
      
  97. * 输入    : *buff：数据缓冲区指针，len：发送数据长度
      
  98. * 输出    : 无
      
  99. * 返回    : 无
      
  100. * 说明    : 无
       
  101. *******************************************************************************/
       
  102. void USART1_SendData(u8* buff, u16 len)
       
  103. {   
       
  104.         u16 i;
       
  105. 
       
  106.         for(i=0; i<len; i++)  
       
  107.         {
       
  108.                 while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC)==RESET);
       
  109.             USART_SendData(USART1 ,buff[i]);   
       
  110.         }
       
  111. }
       
  112. 
       
  113. /*******************************************************************************
       
  114. * 函数名  : USART1_IRQHandler
       
  115. * 描述    : 串口1中断服务程序
       
  116. * 输入    : 无
       
  117. * 返回    : 无
       
  118. * 说明    : 1)、只启动了USART1中断接收，未启动USART1中断发送。
       
  119. *           2)、接收到0x0d 0x0a(回车、"\r\n")代表帧数据接收完成
       
  120. *******************************************************************************/
       
  121. void USART1_IRQHandler(void)                        
       
  122. {
       
  123.         u8 Res=0;
       
  124. 
       
  125.         if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)
       
  126.         {
       
  127.                 Res =USART_ReceiveData(USART1); //读取接收到的数据(USART1->DR)
       
  128.                
       
  129.                 Usart1_R_Buff[Usart1_R_Count++] = Res;
       
  130.                 if(Usart1_R_State == 0)//数据接收未完成
       
  131.                 {
       
  132.                         if(Res == 0x0d)//接收到0x0d,下一个字节接收到0x0a则接收完成
       
  133.                         {
       
  134.                                 Usart1_R_State =2;
       
  135.                         }
       
  136.                 }
       
  137.                 else if(Usart1_R_State == 2)
       
  138.                 {
       
  139.                         if(Res == 0x0a)//上一个字节接收到0x0d,这个字节接收到oxoa则接收完成
       
  140.                         {
       
  141.                                 Usart1_R_State =1;//数据接收完成
       
  142.                         }
       
  143.                         else//接收错误
       
  144.                         {
       
  145.                                 Usart1_R_State =0;
       
  146.                                 Usart1_R_Count =0;
       
  147.                         }
       
  148.                 }
       
  149.                 if(Usart1_R_Count >= USART1_REC_MAXLEN)//接收数据长度走出接收数据缓冲区
       
  150.                 {
       
  151.                         if((Usart1_R_Buff[USART1_REC_MAXLEN-2] != 0x0d) || (Usart1_R_Buff[USART1_REC_MAXLEN-1] != 0x0a))
       
  152.                         {
       
  153.                                 Usart1_R_Count =0;
       
  154.                                 Usart1_R_State =0;
       
  155.                         }
       
  156.                 }                  
       
  157.         }
       
  158. }         
       
  159. 
       
  160. 
       
  161. /******************* (C) COPYRIGHT SUNSHINE SILICON  **************************
       
  162. ********************        END OF FILE usart.c        *******************/
       

  复制代码
  
  
• 新建源文件usart.h,并编辑
  
  1. #ifndef __USART_H
     
  2. #define __USART_H
     
  3. 
     
  4. #include "stm32f10x.h"
     
  5. #include <stdio.h>
     
  6. 
     
  7. #define USART1_REC_MAXLEN 200        //最大接收数据长度
     
  8. 
     
  9. void USART1_Init_Config(u32 bound);
     
  10. void USART1_SendData(u8* buff, u16 len);
      
  11. //int fputc(int ch, FILE *f);
      
  12. //void USART1_printf(USART_TypeDef* USARTx, uint8_t *Data,...);
      
  13. 
      
  14. #endif
      
  15. 
      
  16. 
      
  17. 
      
  18. /******************* (C) COPYRIGHT SUNSHINE SILICON  **************************
      
  19. ********************        END OF FILE usart.h        *******************/

  复制代码
  
  
• 编辑main.c
  
  1. /**********************************************************************************
     
  2. * Sun STM32 mini Demo
     
  3. 
     
  4. *   Description
     
  5.    
     
  6.     Uart Demo
     
  7. 
     
  8.    
     
  9. * Version    Date       Auther      Reversed History
     
  10.   ----------------------------------------------------------------------------
      
  11.   V1.0.0    2021-11-07  Lojam Fan  Fisrt Created
      
  12.   
      
  13. * (C) Sunshine Silicon Corporation
      
  14. *  Website: http://www.sunsili.com  http://sunsili.taobao.com http://bbs.sunsili.com
      
  15. *  E-Mail : fan@sunsili.com
      
  16. 
      
  17. **********************************************************************************/
      
  18. 
      
  19. #include "stm32f10x.h"
      
  20. #include "usart.h"
      
  21. #include "SysTick.h"
      
  22. #include "led.h"
      
  23. #include <stdio.h>
      
  24. 
      
  25. extern vu8 Usart1_R_Buff[USART1_REC_MAXLEN];        //串口1数据接收缓冲区
      
  26. extern vu8 Usart1_R_State;                                                //串口1接收状态
      
  27. extern vu16 Usart1_R_Count;                                                //当前接收数据的字节数         
      
  28. 
      
  29. /*******************************************************************************
      
  30. * 函数名  : main
      
  31. * 描述    : 主函数，用户程序从main函数开始运行
      
  32. * 输入    : 无
      
  33. * 输出    : 无
      
  34. * 返回值  : int:返回值为一个16位整形数
      
  35. * 说明    : 无
      
  36. *******************************************************************************/
      
  37. int main(void)
      
  38. {
      
  39.     SysTick_Init_Config();
      
  40.         USART1_Init_Config(115200);//USART1初始化配置
      
  41.     LED_GPIO_Config();
      
  42.     printf ("*===================================================*\n");
      
  43.     printf ("*  *  Name: Sun STM32 mini Demo Code.    *************\n");
      
  44.     printf ("*  * (C) Sunshine Silicon Corporation    *************\n");
      
  45.     printf ("*  *  Website: http://www.sunsili.com    *************\n");
      
  46.     printf ("*  *   E-Mail : fan@sunsili.com          *************\n");
      
  47.     printf ("*===================================================*\n");
      
  48.     printf ("* Sun STM32 mini uart transmit the same data to PC .*\n");
      
  49.         while (1)
      
  50.         {
      
  51.                 if(Usart1_R_State == 1)//一帧数据接收完成
      
  52.                 {
      
  53.                         USART1_SendData((u8 *)Usart1_R_Buff, Usart1_R_Count);   //USART1发送数据缓冲区数据(发送刚接收完成的一帧数据)
      
  54.                         Usart1_R_State =0;
      
  55.                         Usart1_R_Count =0;
      
  56.                 }
      
  57.         
      
  58.         printf("Hello Sunshine Silicon!\r");
      
  59. 
      
  60.         LED4_ON();
      
  61.         Delay_nMs(500);
      
  62.         LED4_OFF();
      
  63.         Delay_nMs(500);
      
  64.         }
      
  65. }
      
  66. 
      
  67. 
      
  68. 
      
  69. /******************* (C) COPYRIGHT SUNSHINE SILICON  **************************
      
  70. ********************        END OF FILE main.c        *******************/

  复制代码
  
  
• 编译调试
  

方法不再重复，经过前两节练习，大家应该是会了.
但发现程序不跑了，单调试发现程序卡在printf不动了。为什么呢？因为MCU不像电脑只要添加stdio.h, 就能用printf。MCU要重定向c库函数printf到USART1（不一定USART1，实际用哪个定义到哪个），标准库代码内容还会被优化掉，编译时不输出。如何让它跑起来了呢。
在usart.c中添加函数

1. ///重定向c库函数printf到USART1
   
2. int fputc(int ch, FILE *f)
   
3. {
   
4.                 /* 发送一个字节数据到USART1 */
   
5.                 USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch);
   
6.                
   
7.                 /* 等待发送完毕 */
   
8.                 while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);               
   
9.         
   
10.                 return (ch);
    
11. }
    
12. 
    
13. ///重定向c库函数scanf到USART1
    
14. int fgetc(FILE *f)
    
15. {
    
16.                 /* 等待串口1输入数据 */
    
17.                 while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET);
    
18. 
    
19.                 return (int)USART_ReceiveData(USART1);
    
20. }

复制代码

设置编译时，加入MCU适用标准库函数



再次编译调试一切如愿。符合我们当初的设计。

工程源码(回复后可下载）

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作者: 微信用户    时间: 2024-1-20 13:07
支持一下

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作者: yangzs    时间: 2024-2-20 15:42
试一下                                                

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作者: rehuosheng    时间: 2024-3-12 11:13
谢谢分享！

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作者: 零食    时间: 2024-3-28 08:41
感谢分享！

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作者: TiAmoXQ    时间: 2024-4-18 11:42
huoquyuanma

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作者: xl123    时间: 2024-4-19 09:49
STM32F103RCT6开发板M3单片机教程03--usart串口通信

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作者: 寂然ing    时间: 2024-4-29 19:30
感谢分享

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作者: gide    时间: 2025-1-24 07:37
学习学习

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作者: zqs    时间: 2025-4-24 11:10
厉害呀，对我帮助太大了！！！

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作者: 嗨嗨嗨    时间: 2025-6-28 11:55
STM32F103RCT6开发板M3单片机教程03--usart串口通信

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欢迎光临 谷动谷力 (http://bbs.sunsili.com/)

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