STM32的串口编程实验理解分析

USART—通用同步异步收发接收器，是一个串行通信设备，可以和外部设备进行灵活的全双工数据交换，有别于USART还有一个UART（在原来的基础上裁剪掉了同步通信功能（时钟同步）），串行通信一般是以帧格式传输数据，一帧一帧的传。

协议层：串口通信的一个数据包包含从起始信号开始，直到停止信号的结束 起始信号：一个逻辑0数据位表示。 停止信号：0.5，1，1.5或2个逻辑1的数据位表示。 0.5个停止位：智能卡模式下的接收数据时使用。 1个停止位：停止位的默认数值 1.5个停止位：智能卡模式下的手法数据和接收数据时使用 2个停止位：常规USART模式，单线模式以及调制解调器的模式。 有效数据的基本长度被约定为5，6，7，8. 奇偶检验（设置USART-CR1 的PS位） 偶检验：数据=00110101，里面数据1的个数位为偶数位，检验位置“0”，当数据检验和偶数相同的时候，证明没有出错，反之则错误 奇检验：数据 = 01110101，里面数据1的个数为奇检位，检验位置“1”，当数据检验和奇数相同，则证明没有出错，反之错误。 当然也会存在同时两个位一块出现错误，导致无法判断是否位奇偶检验的错误，但发生的概率很低。

下面是对代码的理解： 可以看出USART_RX_STA类似与一个16位的寄存器，前14位存储的是数据，后面两个分别检测0X0D和0X0A。 接下里分析：

void uart_init（u32 pclk2，u32 bound）

{

float temp;

u16 mantissa;

u16 fraction;

temp=（float）（pclk2*1000000）/（bound*16）;//得到USARTDIV

mantissa=temp; //得到整数部分

fraction=（temp-mantissa）*16; //得到小数部分

mantissa《《=4;

mantissa+=fraction;

RCC-》APB2ENR|=1《《2; //使能PORTA口时钟

RCC-》APB2ENR|=1《《14; //使能串口时钟

GPIOA-》CRH&=0XFFFFF00F;//IO状态设置

GPIOA-》CRH|=0X000008B0;//IO状态设置

RCC-》APB2RSTR|=1《《14; //复位串口1

RCC-》APB2RSTR&=~（1《《14）;//停止复位

//波特率设置

USART1-》BRR=mantissa; // 波特率设置

USART1-》CR1|=0X200C; //1位停止，无校验位。

#if EN_USART1_RX //如果使能了接收

//使能接收中断

USART1-》CR1|=1《《5; //接收缓冲区非空中断使能

MY_NVIC_Init（3，3，USART1_IRQn，2）;//组2，最低优先级

#endif

} temp=（float）（pclk2*1000000）/（bound*16）;这是一个计算公式，因为使能的是串口1，而串口1是在APB2ENR寄存器里面（其余串口均在寄存器APB1ENR里面），因为APB2的频率一般位72M，而APB1的频率一般位36M。 所以这里的pclk2为72M，而bound是你需要设置的波特率。

USARTX-BRR： 前四位为小数部分 ，后12位是整数部分，假设算出来的mantissa = 39.5，小数部分相当于把1分成了16份，所以相当于把0.5*16转化为二进制存入。

mantissa = temp的作用仅仅是：为了接下来将小数部分求出来

fraction=（temp-mantissa）*16; //得到小数部分

mantissa《《=4; 这两行代码是为将十进制的整数部分和小数部分，分别转化为16进制。然后存入到波特率寄存器里面。紧接着使能串口1和PORTA时钟（串口一对应的IO口是PA9，PA10，需要拿跳帽连接在一起）。 然后将IO口置零，然后分别进行设置成一个输入一个输出，

USART1-》CR1|=0X200C; 设置成使能串口8个字长1个停止位（USART_CR2中［13:12］默认为“0”）

MY_NVIC_Init（3，3，USART1_IRQn，2）

将其分在组2里面，此时的抢占优先级：响应优先级为 = 2:2，即（00-11）四种情况，而3：3的安排选择了组2优先级最小的一种情况。这样可以先执行上面的波特率赋值，以及串口使能等等操作，最后再进行这行代码运行。 接下来看下一部分：

u16 USART_RX_STA=0; //接收状态标记

void USART1_IRQHandler（void）

{

u8 res;

#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真，则需要支持OS.

OSIntEnter（）;

#endif

if（USART1-》SR&（1《《5）） //接收到数据

{

res=USART1-》DR;

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;//接收错误，重新开始

else USART_RX_STA|=0x8000; //接收完成了

}

else //还没收到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;//接收数据错误，重新开始接收

}

}

}

} 起始阶段： USART_RX_STA=0，对接受状态的标记。 先通过状态寄存器SR的RXNE是否为1，是1则接收到了数据，反之则没有。紧接这定义一个res变量来接收从数据寄存器的一个字节，然后此时USART_RX_STA为0，与0X8000进行&运算，结果为0，则未接受到，接着继续进行判断，0X4000进行与运算，看是否为0，也是判断是否接受道路0X0D，如果没有接受到，则将这个res变量存放在数组里面，此时的USART_RX_STA为 0 与0X3fff进行&运算，大家算算会发现，因为他的前14位是数据位，所以你会发现第一个变量就会存放在BUF［0］里面，大概逻辑是这样的： 所以每个字节都会被存放到具体的数组位上 。 if（USART_RX_STA》（USART_REC_LEN-1））USART_RX_STA=0;//接收数据错误，重新开始接收 当数组越界的时候，则会重新开始。 接下来就会一直循环，当数据位存满后，接下来res里面接受的就是0X0D，先和上面一样判断USART_RX_STA是否接受到了0X0A和0X0D。 接着执行：

if（res==0x0d）USART_RX_STA|=0x4000; 将USART_RX_STA的第十五位变为1，，接下来进行下一次循环，这一次res接受到的值为0X0A， 然后进行判断进入到

if（USART_RX_STA&0x4000）//接收到了0x0d

{

if（res！=0x0a）USART_RX_STA=0;//接收错误，重新开始

else USART_RX_STA|=0x8000; //接收完成了

} 所以执行USART_RX_STA|=0x8000，使得USART_RX_STA的第十六位变为1。 接下来看主函数部分：

int main（void）

{

u8 t;

u8 len;

u16 times=0;

Stm32_Clock_Init（9）; //系统时钟设置

delay_init（72）; //延时初始化

uart_init（72，9600）; //串口初始化为9600

LED_Init（）; //初始化与LED连接的硬件接口

while（1）

{

if（USART_RX_STA&0x8000）

{

len=USART_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的数据长度

printf（“

您发送的消息为：

”）;

for（t=0;t《len;t++）

{

USART1-》DR=USART_RX_BUF［t］;

while（（USART1-》SR&0X40）==0）;//等待发送结束

}

printf（“

”）;//插入换行

USART_RX_STA=0;

}else

{

times++;

if（times%5000==0）

{

printf（“

ALIENTEK MiniSTM32开发板 串口实验

”）;

printf（“正点原子@ALIENTEK

”）;

}

if（times%200==0）printf（“请输入数据，以回车键结束

”）;

if（times%30==0）LED0=！LED0;//闪烁LED，提示系统正在运行。

delay_ms（10）;

} }

} if（USART_RX_STA&0x8000） 判断是否接收到了0X0A len=USART_RX_STA&0x3fff;举个简单的例子此时USART_RX_STA为1100000000000011和0X3fff进行&运算，得到的结果是3，自然就表示了当前数组的大小。 最后阶段，重点理解以下两行代码：

USART1-》DR=USART_RX_BUF［t］;

while（（USART1-》SR&0X40）==0）;//等待发送结束 分析如下：将每个组内的信息存入到数据寄存器，此时数据寄存器将数据给TDR，发送信息的时候，是一位一位发送的，每一数据帧都有起始位，数据位，以及停止位，当检测到数据寄存器的细信息发送完了（完全给了TDR），此时状态寄存器的TXE便变为1，当检测到TXE为1后，TC也会变为1（系统自动进行）。所以第二行才会检测这个状态寄存器的第6位是否为1来判断是否发送成功了这个字节。 由此推出，直接判断TXE也可以判断发送是否完成 所以代码可以改为：

for（t=0;t《len;t++）

{

USART1-》DR=USART_RX_BUF［t］;

while（（USART1-》SR&0X80）==0）;//等待发送结束

编辑：黄飞