串口

• 串口全稱為串行介面，采用 全雙工、異步通信的通信方式，一次只能傳輸一幀，一幀中包含 起始位、資料位（一般為 8bit ）、校驗位、停止位，
• 由于采用異步通信，所以通信雙方（這里是 上位機 與 STM32）必須提前說明好 字符格式（一幀中的字符格式） 和 通信速率（波特率）

步驟

1、確定 IO 口并初始化

資料進入 USB 埠之后會進入 CH340（RS232 轉 TTL），接著會進入 UART1埠，根據下圖選擇 PA9、PA10 作為接受口和發送口

	GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_USART1);
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_USART1);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode 	= GPIO_Mode_AF;				//輸出模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType	= GPIO_OType_PP;			//推挽輸出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed	= GPIO_Speed_100MHz;		//輸出速率
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd 	= GPIO_PuPd_NOPULL;			//無上下拉
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin 	= GPIO_Pin_9;				//引腳編號
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode 	= GPIO_Mode_AF;				//輸出模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType	= GPIO_OType_PP;			//推挽輸出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed	= GPIO_Speed_100MHz;		//輸出速率
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd 	= GPIO_PuPd_NOPULL;			//無上下拉
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin 	= GPIO_Pin_10;				//引腳編號
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

2、初始化 UATR

	USART_InitStruct.USART_BaudRate = 9600;						//波特率	
	USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;	//資料位
	USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;			//停止位
	USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;			//校驗位
	USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//模式 發送 + 接收
	USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
	USART_Init(USART1, &USART_InitStruct);

3、UART 中斷配置

	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);		
	USART_Cmd(USART1, ENABLE);
	
	//配置中斷優先級
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;			//中斷通道
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x0F;//搶占優先級
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x0F;		//回應優先級
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;				//使能通道
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	

4、撰寫 UART 中斷服務函式

void USART1_IRQHandler(void)
{
	uint16_t buf;
	//檢測中斷線的標志
	if( USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET )
	{
		buf = USART_ReceiveData(USART1);
		USART_SendData(USART1, buf);
		
		//判端是否將資料發送完
		while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
		
		//清除中斷標志位
		USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
	}
}

5、重定向 fputc()

修改 ==fputc()==函式，將 printf() 內的內容通過串口輸出給上位機，通過上位機的串口軟體查看該內容

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

效果

上位機的串口軟體每隔 500ms 接受一句“hello world”

附原始碼

//uart_printf.c

#include "stm32f4xx.h"  
#include <stdio.h>

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

void usart1_init(void){
	GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef 	USART_InitStruct;
	NVIC_InitTypeDef   NVIC_InitStructure;
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);
	
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_USART1);
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_USART1);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode 	= GPIO_Mode_AF;				//輸出模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType	= GPIO_OType_PP;			//推挽輸出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed	= GPIO_Speed_100MHz;		//輸出速率
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd 	= GPIO_PuPd_NOPULL;			//無上下拉
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin 	= GPIO_Pin_9;				//引腳編號
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode 	= GPIO_Mode_AF;				//輸出模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType	= GPIO_OType_PP;			//推挽輸出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed	= GPIO_Speed_100MHz;		//輸出速率
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd 	= GPIO_PuPd_NOPULL;			//無上下拉
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin 	= GPIO_Pin_10;				//引腳編號
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	USART_InitStruct.USART_BaudRate = 9600;						//波特率	
	USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;	//資料位
	USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;			//停止位
	USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;			//校驗位
	USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//模式 發送 + 接收
	USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
	USART_Init(USART1, &USART_InitStruct);
	
	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);		
	
	USART_Cmd(USART1, ENABLE);
	
	/* Enable and set EXTI Line0 Interrupt 配置中斷優先級*/
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;			//中斷通道
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x0F;//搶占優先級
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x0F;		//回應優先級
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;				//使能通道
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	
}

void delay_ms(uint16_t nms){
	//systick 的頻率 21MHz 21次 1us， 21000次 1ms， 
	SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);
	
	SysTick->CTRL = 0; 						//使能時鐘
	SysTick->LOAD = 21000*nms-1; 			//計數值 
	SysTick->VAL = 0; 						//清除計數標志 
	//SysTick->CTRL |= (1<<0); 						//使能時鐘
	SysTick->CTRL = 1;
	while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);//等待計數標志被置 1
	SysTick->CTRL = 0; 						//失能 systick
	SysTick->VAL = 0; 						//清除計數標志
}

int main()
{
	//1.串口初始化
	usart1_init();
	
	//2.進入死回圈
	while(1)
	{
		printf("hello world \n");
		delay_ms(500);
	}
}

//中斷服務函式
void USART1_IRQHandler(void)
{
	uint16_t buf;
	//檢測中斷線的標志
	if( USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET )
	{
		buf = USART_ReceiveData(USART1);
		USART_SendData(USART1, buf);
		
		//判端是否將資料發送完
		while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
		
		//清除中斷標志位
		USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
	}
}