STM32F10x 学习笔记5（USART实现串口通讯 1）

STM32F10x系列单片机中都包含了USART模块，所谓USART，就是通用同步异步收发器。通用同步异步收发器(USART)提供了一种灵活的方法与使用工业标准NRZ异步串行数据格式的外部设备之间进行全双工数据交换。它支持同步单向通信和半双工单线通信，也支持LIN(局部互连网)，智能卡协议和IrDA(红外数据组织)SIRENDEC规范，以及调制解调器(CTS/RTS)操作。它还允许多处理器通信。

从前面的介绍可知USART模块功能非常的强大。这里我只简单讲讲如何用USART模块来实现标准EIA-232串口通讯。

用过单片机的人肯定都接触过串口，设置串口无非就是设置波特率、数据位、停止位、奇偶校验位。发送接收也就三种基本方式，轮询、中断和DMA。STM32F10x的USART模块也不过如此。所以我重点讲讲我在调试代码时犯得各种错误，那些很容易得到的代码就不详细的讲解了。

首先说说我的硬件环境。还是那块神舟4号开发板，用的是串口2，对应的是USART2。默认情况下USART2是连接到IO端口A的，但是我这里需要将USART的管腿重定向到IO端口D上。具体的管腿的关系参见下表。这个表是从STM32参考手册上拷下来的。

初始化USART的代码很简单。USART2连接到APB1总线上了，先要打开USART2的时钟，然后设置波特率一类的参数。

1. USART_InitTypeDefUSART_InitStructure;
3. RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);
4. USART_InitStructure.USART_BaudRate=9600;
5. USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;
6. USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;
7. USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;
8. USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;
9. USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;
10. USART_Init(USART2,&USART_InitStructure);

这样设置了还不能使用。因为我们将USART2重定向了。重定向操作需要写复用重映射和调试I/O配置寄存器(AFIO_MAPR)。GPIO_PinRemapConfig()可以完成这项任务。

1. GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART2,ENABLE);

光这样操作还不够。STM32参考手册上有这么一段话：

对寄存器AFIO_EVCR，AFIO_MAPR和AFIO_EXTICRX进行读写操作前，应当首先打开AFIO的时钟。参考第6.3.7节APB2外设时钟使能寄存器(RCC_APB2ENR)。

所以需要先打开AFIO的时钟。因此，USART2的重定向需要两步操作：

[cpp]view plaincopy

1. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
2. GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART2,ENABLE);

我原以为这样就能工作了，可是结果还是什么都没有输出。没办法只能继续研究。在读GPIO的相关章节时看到下图让我恍然大悟。

USART2的输入输出都是借用PD口管腿，PD口的时钟却还没给。用到的几个IO端口也没有设置相应的输入输出状态。在读到8.1.9复用功能配置这一小节时发现了如下的表格。

按照上面给出的配置，写好程序：

1. GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;
2. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD,ENABLE);
3. /*ConfigureUSARTTxasalternatefunctionpush-pull*/
4. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
5. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;
6. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
7. GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructure);
9. /*ConfigureUSARTRxasinputfloating*/
10. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;
11. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6;
12. GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructure);

再次测试，一切正常。

发送一个字符的函数可以这么写：

1. voidUART_PutChar(USART_TypeDef*USARTx,uint8_tData)
2. {
3. while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC)==RESET){};
4. USART_SendData(USARTx,Data);
5. }

这个函数可以手工优化一下，里面的两个函数调用都可以去掉，甚至于这个函数可以用汇编来实现或者写成inline 函数。不过这里只是个示例代码，没有考虑这些。

发送字符串的函数如下：

1. voidUART_PutStr(USART_TypeDef*USARTx,uint8_t*str)
2. {
3. while(0!=*str)
4. {
5. UART_PutChar(USARTx,*str);
6. str++;
7. }
8. }

上面串口初始化的代码可以放到一个函数中：

1. voidUSART2_init(void)
2. {
3. GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;
4. USART_InitTypeDefUSART_InitStructure;
6. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
8. /*ConfigureUSARTTxasalternatefunctionpush-pull*/
9. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
10. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;
11. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=G