【STM32】串口通信UART代码实现——基于STM32F103C8T6

通过串口与上位机通信是经常用到的调试方法。

STM32上外设USART引脚配置
TX(默认PA9)：复用推挽输出
RX(默认PA10)：浮空输入或上拉输入

在写代码前需要检查硬件是否满足要求，使用串口通信时一般需要安装CH340驱动或者CP210x等，这取决于你的电平转换芯片是什么。

串口设置的步骤一般为：
1.使能串口时钟，使能GPIO时钟；

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA);

需要同时打开GPIO和外设时钟。
2. 设置GPIO端口模式；

GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; 
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
 
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; 
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; 
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

PA9:复用推挽模式   PA10:浮空输入
3. 初始化串口参数；

USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200; //设置波特率；
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //字长为8位数据格式
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //1位停止位
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(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口

4. 开启中断并初始化NVIC(如果需要开启中断才需要这个步骤)；

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE,ENABLE);
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE,ENABLE);

RXNE是“准备好读取到的数据”事件标志，TXE是“发送数据寄存器为空”事件标志。
5. 使能串口；

USART_Cmd(USART1, ENABLE);

6. 编写中断处理函数；

void USART1_IRQHandler(void)
{
    if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TXE) != RESET)
    {
        //编写处理程序
    }
}

可以根据特定的中断事件，比如判断是否发生串口发送完成中断（如代码所示）。
7. 发送接收数据。

利用发送数据函数USART_SendData（USARTx，ch);  可以发送一个字节到串口，并利用USART_GetFlagStatus() 读取发送数据寄存器的状态来 等待发送寄存器将数据成功发送。

void USART1_IRQHandler(void)
{
    if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TXE) != RESET)
    {
        /* 发送一个字节数据到USART */ 
        USART_SendData(USART1,ch); 
        /* 等待发送数据寄存器为空 */
        while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
    }
}

接收数据利用函数USART_ReceiveData()；  从DR寄存器读取接收到的数据；在中断处理函数中通过if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE)!=RESET)判断是否是接收中断，如果是，则读取串口接收到的数据：Result=USART_ReceiveData(USART1);

void USART1_IRQHandler(void)
{
    if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)
    {
        Result = USART_ReceiveData(USART1,ch); 
        while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_IT_RXNE) == RESET);
    }
}

根据USART_SendData（USARTx，ch);和USART_ReceiveData()；两个函数，每次发送或接收一个字节数据，以此为基础，可编写一次发送或接收一个字符串的函数，但这样还是不够方便，为了能像C语言那样使用printf语句输出，需要重定向printf函数发送字符串。
printf()函数实际上是一个宏，最终调用的是 fputc()这个函数来执行输出的，所以如果重新定义了这个函数，就能使函数向串口输出。

/* 重定向printf函数 */
 int fputc(int ch, FILE *f) 
{
     USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch);
     /* 等待发送完毕 */ 
     while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
     return ch;
 } 

同时也可以重定向scanf()函数接收字符串：

int fgetc(FILE *f) 
{ 
   /* 等待串口输入数据 */
   while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET);
   return (int)USART_ReceiveData(USART1); 
}

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