文章目录
一、实验目的
- 熟悉STM32 模块的串口的硬件连接；
- 掌握串口的初始化方法，数据发送和接收函数；
- 掌握中断初始化方法，中断服务函数；
- 编程利用PC上的串口调试助手，控制板上LED D7、D8；
- 熟练KEIL 工程的配置，编译，调试，下载。
二、实验环境
- 操作系统：WINDOWS 10
- 开发工具：Keil 4，UartAssists
- 实验设备：125K RFID读写器模块、JLink在线调试器、电源、USB转串口、PC
三、实验内容
1.实验任务
运行程序后，LED灯D7、D8按照全熄灭，并循环向串口发送”hello world”。通过串口发送指令‘O‘，’F‘，控制灯亮或熄灭。
本实验所使用的是125K RFID读写器模块、JLink在线调试器、USB转串口、电源、PC。
2.实验步骤
1.查看硬件原理图，查找板上RS232相关的LED D2、D3，及RX、TX所连接的GPIO口；
2.打开给定STM32工程模板，工程文件在Object文件夹下。了解模板主要文件作用；
3.了解USART固件库、misc固件库中函数的作用，参考文档《STM32固件库使用手册(中文)》，重点分析；掌握USART_Init（）、USART_SendData（）、USART_ReceiveData（）、USART_GetFlagStatus（）、USART_ClearITPendingBit、NVIC_Init（）、NVIC_SetVectorTable（）、NVIC_PriorityGroupConfig（）、USART_ITConfig（）的作用和用法；
4.查看代码，USART1的初始化函数USART_Cfg()，参数如下：波特率38400，数据位8位，停止位1位，无校验位，无流控；USART1的中断初始化代码，使能接收中断；
5.在主函数中调用GPIO、中断初始化后，利用USART_SendData（）函数循环发送”helloworld”；
6.编译下载运行，在PC机上打开串口调试助手USSART.EXE，连接后，查看能否收到；
7.打开串口的中断服务函数USART1_IRQHandler（ ）。判断是否可接受，接受一个字符。判断如为‘O’，打开D7、D8两个LED；如为‘F’，则关闭两个LED灯；
8.再次编译运行，从串口助手中分别发送O或F，测试功能是否正常
源代码：
#include"main.h"
int main(void)
{
unsigned char str[]="helloworld\n";
unsigned int k=0;
RCC_Configuration();
USARTInit();
USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);
while(*(str+k)!='\0')
{
USART_SendData(USART1, *(str+k));
while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
k++;
}
while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)==RESET);
}
#include"main.h"
/*------------------------------------------------------------------
函数名： GPIO_config
功能： GPIO初始化，配置LED D7，D8对应管脚为推挽输出；
入口参数：无
出口参数：无
-------------------------------------------------------------------*/
void GPIO_config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB , ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13; //SHD,MOD也在里面呢
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
/*------------------------------------------------------------------
函数名： Delay_ARMJISHU
功能： 延时
入口参数：无
出口参数：无
-------------------------------------------------------------------*/
void Delay_ARMJISHU(__IO uint32_t nCount) //延时程序
{
unsigned int i,k;
for(i=0;i<nCount;i++)
for(k=0;k<12000;k++);
}
#include"main.h"
/**********************************************************************************
* 函数名称：USART1_IRQHandler
* 功 能：串口1接收中断函数
* 入口参数：无
* 出口参数：无
**********************************************************************************/
void USART1_IRQHandler(void)
{
unsigned char uart_in_buffer;
while(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE)!= RESET)
{
uart_in_buffer = USART_ReceiveData(USART1);
if(uart_in_buffer=='O')
{
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12);
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_13);
Delay_ARMJISHU(1000);
}
if(uart_in_buffer=='F')
{
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12);
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_13);
Delay_ARMJISHU(1000);
}
USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_RXNE);
}
}
总结
串口通讯(Serial Communication)是一种设备间非常常用的串行通讯方式，因为它简单便捷，因此大部分电子设备都支持该通讯方式，其通讯协议可分层为协议层和物理层。物理层规定通信协议中具有机械、电子功能的特性，从而确保原始数据在物理媒体的传播；协议层主要规定通讯逻辑，统一双方的数据打包、解包标准。通俗的讲物理层规定我们用嘴巴还是肢体交流，协议层规定我们用中文还是英文交流。下面分析一下串口通讯协议的物理层和协议层。
USART(通用同步异步收发器)是一个串行通信设备，可以灵活地与外部设备进行全双工数据交换。有别于 USART 还有一个UART，它是在 USART 基础上裁剪掉了同步通信功能，只有异步通信。简单区分同步和异步就是看通信时需不需要对外提供时钟输出，我们平时用的串口通信基本都是 UART。USART 在 STM32 应用最多莫过于“打印”程序信息，一般在硬件设计时都会预留一USART 通信接口连接电脑，用于在调试程序是可以把一些调试信息“打印”在电脑端的串口调试助手工具上，从而了解程序运行是否正确、如果出错哪具体哪里出错等等。
在stm32f10x_it.c中编写USART1中断源相对应得中断函数，利用了固件库函数中的
USART_ReceiveData(DEBUG_USARTx);接收函数
USART_SendData(DEBUG_USARTx, x);发送函数
USART_GetITStatus(DEBUG_USARTx, USART_IT_RXNE)；判断标志位函数
通过这次实验，熟悉STM32 模块的串口的硬件连接；了解了串口的初始化方法，数据发送和接收函数；掌握中断初始化方法，中断服务函数；掌握USART_Init（）、USART_SendData（）、USART_ReceiveData（）、USART_GetFlagStatus（）、USART_ClearITPendingBit、NVIC_Init（）、NVIC_SetVectorTable（）、NVIC_PriorityGroupConfig（）、USART_ITConfig（）的作用和用法；编程利用PC上的串口调试助手，控制板上LED D7、D8；