STM32学习笔记（二）——串口控制LED-阿里云开发者社区

开发板芯片:STM32F407ZGT6

PA9-USART1_TX,PA10-USART1_RX;

PF9-LED0，PF10-LED1;

一、串口1配置过程(不使用串口中断):

1.使能时钟，包括GPIO时钟和串口1时钟使能，注意它们是挂载在不同的时钟总线上的。

    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA， ENABLE);    //使能端口时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1， ENABLE);    //使能串口时钟

2.端口映射到串口1。

    GPIO_PinAFConfig(GPIOA， GPIO_PinSource9， GPIO_AF_USART1);//端口映射到串口
    GPIO_PinAFConfig(GPIOA， GPIO_PinSource10， GPIO_AF_USART1);

3.GPIO初始化，注意配置模式时，要设置为复用模式，其他和GPIO基本配置相同

    IO_Init。GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;            //设置为复用模式
    IO_Init。GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    IO_Init。GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10;
    IO_Init。GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
    IO_Init。GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA， &IO_Init);

4.串口1初始化，包括:波特率，发送接收使能，数据位，停止位，奇偶校验，硬件控制流

    UT_Init。USART_BaudRate = 9600;        //波特率
    UT_Init。USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;    //无硬件控制流
    UT_Init。USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;    //发送接收
    UT_Init。USART_Parity = USART_Parity_No;            //无奇偶校验
    UT_Init。USART_StopBits = USART_StopBits_1;        //停止位1
    UT_Init。USART_WordLength = USART_WordLength_8b;    //数据位8
    USART_Init(USART1， &UT_Init);

5.串口1使能。

    USART_Cmd(USART1， ENABLE);            //串口使能

二、相关的函数和寄存器介绍

1、数据接收

1.1.状态寄存器

其中的位5:RXNE就是可以接收完成标志位，当数据接收完成时，RXNE会自动置1，我们可以通过读取该位的状态，来判断是否接收到数据，直接读取该位的方法是

　　u8 Receive_Data = 0;

 Receive_Flag = USART1->SR & 1 << 5;        //若接收到数据则标志位=1

上面的方法就是直接读取位5的值，接收完成则Receive_Flag=1。

其实我们更喜欢用一个函数来读取RXNE的状态：

USART_GetFlagStatus(USART1, USART_IT_RXNE)

该函数不仅可以读取RXNE的状态，还可以读取其他位的状态，若标志置1，该函数则会返回SET，即1。

我们可以看看该函数是如何实现的呢？

FlagStatus USART_GetFlagStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_FLAG)
{
  FlagStatus bitstatus = RESET;
  /* Check the parameters */
  assert_param(IS_USART_ALL_PERIPH(USARTx));
  assert_param(IS_USART_FLAG(USART_FLAG));

  /* The CTS flag is not available for UART4 and UART5 */
  if (USART_FLAG == USART_FLAG_CTS)
  {
    assert_param(IS_USART_1236_PERIPH(USARTx));
  } 
    
  if ((USARTx->SR & USART_FLAG) != (uint16_t)RESET)
  {
    bitstatus = SET;
  }
  else
  {
    bitstatus = RESET;
  }
  return bitstatus;
}

可以看出该函数也是通过读取寄存器相应的位来返回相应的状态。

还有另一个函数和这个很相似:

USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE)；

这个函数也是读取RXNE的状态，不同的是当我们打开了串口中断，接收到数据时，这个函数才会返回1.

也就是说，无论串口中断是打开，接受完成后RXNE标志位都会置1，即USART_GetFlagStatus(USART1, USART_IT_RXNE)返回1，如果开启了中断，那么USART_GetFlagStatus(USART1, USART_IT_RXNE)和USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE)都会置1。

当RXNE置1，即接收到数据后，我们要及时的读取接收到的数据，相应的函数是Receive_Data = USART_ReceiveData(USART1);

我们也可以直接读取USART1->DR寄存器，如Receive_Data = USART1->DR；

1.2.数据寄存器

当读取完成后，RXNE将自动清零，如果没有读取数据，则需要软件清零，可以使用函数USART_ClearFlag(USART1,USART_IT_RXNE);来进行手动清零，或通过将状态寄存器位5-RXNE置为0：USART1->SR &= ~(1 << 5);这一点是很重要的。

2.数据发送

将数据进行处理后，我们需要回复一些数据，我们可以通过函数USART_SendData(USART1,data);来向外发送数据，当然我们也可以像读取数据那样，将数据写入DR寄存器来实现 USART1->DR=data。其实我们更多的是通过重定向printf()函数来向外格式化输出数据，如printf("Receive Succsed: %d \r\n", Data);这个更方便一些。

三、程序实现

那么我们怎么来实现电脑发送0x01来控制LED反转呢?

1.串口配置函数

void USART1_Config()
{
    GPIO_InitTypeDef IO_Init;
    USART_InitTypeDef UT_Init;

    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);    //使能端口时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);    //使能串口时钟
    
    GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_USART1);//端口映射到串口
    GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_USART1);

    IO_Init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;            //设置为复用模式
    IO_Init.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    IO_Init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10;
    IO_Init.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
    IO_Init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &IO_Init);

    UT_Init.USART_BaudRate = 9600;        //波特率
    UT_Init.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;    //无硬件控制流
    UT_Init.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;    //发送接收
    UT_Init.USART_Parity = USART_Parity_No;            //无奇偶校验
    UT_Init.USART_StopBits = USART_StopBits_1;        //停止位1
    UT_Init.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;    //数据位8
    USART_Init(USART1, &UT_Init);

    USART_Cmd(USART1, ENABLE);            //串口使能
}

2.主函数

主函数怎么写呢?其实很简单,就是对接收的数据进行一下判断就OK了,如果接收到的数据==0x01,那么LED=!LED，是不是很简单呢？

int main(void)
{
    LED_Init();
    delay_init(168);
    USART1_Config();
    LED0_OFF;
    LED1_OFF;
    while(1)
    {
        u8 Receive_Data = 0;
        if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE))        //若接收到数据
        {
            Receive_Data = USART_ReceiveData(USART1);        //读取数据后,RXNE标志位自动清零;
            printf("Receive Succsed: %2x \r\n", Receive_Data);
            if(Receive_Data == 0x01)
                LED0 = !LED0;
//        USART_ClearFlag(USART1,USART_IT_RXNE);        //手动清零
        }
        else
        {
            LED1 = !LED1;
            printf("Running....\r\n");
            delay_ms(500);
        }
    }
}

这里使用了串口发送“Running....”和LED1闪烁来指示程序正在运行，这种方法很常用，可以指示程序的运行状态。

本文章没有使用串口中断来进行控制，下一篇文章将会介绍如何使用串口中断来控制LED。

参考资料:

STM32F4xx中文参考手册

STM32F4开发指南-库函数版本_V1.1

USART_百度百科

以上是我学习过程的一些个人理解，有不对或不准确的地方，欢迎各位大神指正。

2017年4月16日21:58:46

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