UART串口通讯---STM32
描述：STM32F103C8T6单片机与目标设备使用串口通讯；下面工程代码可以直接复制使用；
一，简介
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；
STM32的UART特点：
1）全双工异步通信；
2）分数波特率发生器系统，提供精确的波特率。发送和接受共用的可编程波特率，最高可达4.5Mbits/s；
3）可编程的数据字长度（8位或者9位）；
4）可配置的停止位（支持1或者2位停止位）；
5）可配置的使用DMA多缓冲器通信；
6）单独的发送器和接收器使能位；
7）检测标志：① 接受缓冲器 ②发送缓冲器空 ③传输结束标志；
8）多个带标志的中断源，触发中断；
9）其他：校验控制，四个错误检测标志
STM32串口通信基础：
STM32的串口通信接口有两种，分别是：UART（通用异步收发器）、USART（通用同步异步收发器）。而对于大容量STM32F10x系列芯片，分别有3个USART和2个UART。
UART引脚连接方法：RXD-----数据输入引脚，数据接受；TXD-----数据发送引脚，数据发送。
对于两个芯片之间的连接，两个芯片GND共地，同时TXD和RXD交叉连接。这里的交叉连接的意思就是，芯片1的RxD连接芯片2的TXD，芯片2的RXD连接芯片1的TXD。这样，两个芯片之间就可以进行TTL电平通信了。
串口通讯的过程：
二、工程代码
串口操作的一般步骤：
1）GPIO时钟使能，串口时钟使能。调用函数：RCC_APB2PeriphClockCmd()；
2）串口复位（这一步不是必须的）。调用函数：USART_DeInit()；
3）GPIO外设功能下的端口模式设置。调用函数：GPIO_Init()；Tx（发送引脚）配置为复用推挽输出（GPIO_Mode_AF_PP）用来发送数据，Rx（接收引脚）配置为浮空输入（GPIO_Mode_IN_FLOATING）用来接收数据。
4）串口参数初始化。调用函数：USART_Init()；
5）开启中断并且初始化NVIC（如果需要开启中断才需要这个步骤）。调用函数：NVIC_Init()；USART_ITConfig()；
6）使能串口。调用函数：USART_Cmd()；
7）编写中断处理函数。调用函数：USARTx_IRQHandler()；
8）串口数据收发。调用函数：USART_SendData()；USART_ReceiveData()；
9）串口传输状态获取。调用函数：USART_GetFlagStatus()；USART_ClearITPendingBit()
代码：
uart.c
#include "stm32f10x.h"
#include "usart2.h"
#include "string.h"
/*
A2 ---> TX
A3 ---> RX
*/
u8 USART2_RX_BUF[USART2_REC_LEN];
u16 USART2_RX_STA = 0;
void USART2_Init(void){
//GPIO端口设置
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能USART1，GPIOA时钟
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE);
//USART1_TX GPIOA.2
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //PA2接串口输出（Tx）脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIO
//USART1_RX GPIOA.3初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3; //PA3接串口输入（Rx）脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIO
//Usart1 NVIC 配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1; //抢占优先级1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //子优先级1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器
//USART 初始化设置
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200; //串口波特率
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //字长为8位数据格式
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //一个停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; //无奇偶校验位
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //无硬件数据流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式
USART_Init(USART2, &USART_InitStructure); //初始化串口1
USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE); //开启串口接受中断
USART_Cmd(USART2, ENABLE); //使能串口1
}
//
/
void USART2_IRQHandler(void) //串口1中断服务程序
{
u8 Res;
if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)
{
Res =USART_ReceiveData(USART2); //读取接收到的数据
if((USART2_RX_STA&0x8000)==0) //接收未完成
{
if(USART2_RX_STA&0x4000) //接收到了0x0d
{
if(Res!=0x0a)USART2_RX_STA=0; //接收错误,重新开始
else USART2_RX_STA|=0x8000; //接收完成了
}
else //还没收到0X0D
{
if(Res==0x0d)USART2_RX_STA|=0x4000;
else
{
USART2_RX_BUF[USART2_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
USART2_RX_STA++;
if(USART2_RX_STA>(USART2_REC_LEN-1))USART2_RX_STA=0; //接收数据错误,重新开始接收
}
}
}
}
}
/**
* 函 数：串口发送一个字节
* 参 数：Byte 要发送的一个字节
* 返 回 值：无
*/
void USART2_SendChar(char ch) {
// 发送字符数据 ch 到 USART3
USART_SendData(USART2, (u8) ch);//将字节数据写入数据寄存器，写入后USART自动生成时序波形
// 等待发送完成
while (USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TC) == RESET); //等待发送完成
/*下次写入数据寄存器会自动清除发送完成标志位，故此循环后，无需清除标志位*/
}
/**
* 函 数：串口发送一个数组
* 参 数：Array 要发送数组的首地址
* 参 数：Length 要发送数组的长度
* 返 回 值：无
*/
void USART2_SendArray(u8 *Array, u16 Length)
{
u16 i;
for (i = 0; i < Length; i ++) //遍历数组
{
USART2_SendChar(Array[i]); //依次调用Serial_SendByte发送每个字节数据
}
}
/**
* 函 数：串口发送一个字符串
* 参 数：str 要发送的字符串
* 返 回 值：无
*/
void USART2_SendString(const char *str) {
while (*str) {
USART2_SendChar(*str); // 发送当前字符
str++; // 移动到下一个字符
}
// 发送换行和回车符
USART2_SendChar('\r'); // 发送回车符
USART2_SendChar('\n'); // 发送换行符
}
/***函数：串口接收函数**/
u16 CheckReceive(void)
{
u8 data; // 定义一个无符号 8 位整数型变量 data，用于存储接收到的数据
char buffer[8]; // 定义一个长度为 8 的字符数组 buffer，用于存储接收到的数据
int i = 0; // 定义一个整型变量 i，用于索引 buffer 数组
while (i < 7) // 数据发送完成会返回一个“OK”进入一个循环，循环条件是 i 小于 7
{
if (USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_RXNE) != RESET) // 检查 USART2 接收缓冲区是否非空，即是否有数据可读
{
data = (u8)USART_ReceiveData(USART2); // 这个函数会接受最近串口收到的消息，并返回；如果接收缓冲区非空，则读取接收到的数据并存储到 data 变量中
buffer[i++] = data; // 将读取到的数据存储到 buffer 数组中，并将索引 i 自增
}
}
buffer[i] = '\0'; // 在 buffer 数组末尾添加字符串结束标志 '\0'
if (strcmp(buffer, "OK") == 0) return 0;
else return 1;
}uart.h
#ifndef __USART2_H
#define __USART2_H
#include "stdio.h"
#include "sys.h"
//技术支持：
#define USART2_REC_LEN 200 //定义最大接收字节数 200
#define EN_USART2_RX 1 //使能（1）/禁止（0）串口1接收
extern char commands[][100]; // 声明数组 commands
extern u8 USART2_RX_BUF[USART2_REC_LEN]; //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.末字节为换行符
extern u16 USART2_RX_STA; //接收状态标记
void USART2_Init(void);
void USART2_SendChar(char ch);
void USART2_SendArray(u8 *Array, u16 Length);
void USART2_SendString(const char *str);
u16 CheckReceive(void);
#endif