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[嵌入式]STM32的USART编程

目录

数据的发送

TE标志位

  1. 要想使串口能够发送数据，必须置位TE标志位，并且在写入发送寄存器TDR之前置位。
  2. 当TE位置位，会产生一个空闲帧。
  3. 数据传输过程中，复位TE，会导致数据发送错误，波特率产生器会冻结。

TXE状态标志位

该位由硬件置位，它表示：

  1. 数据已从 USART_TDR 寄存器移至移位寄存器，并且数据传输已经开始。
  2. USART_TDR 寄存器为空。
  3. 下一个数据可以写入 USART_TDR 寄存器而无需覆盖以前的数据。

如果 TXEIE 置位，会产生一个中断
该标志位清除方法：

  1. 写入新数据到USART_TDR
  2. USART_RQR中的TXFRQ置位刷新该标志位

TC标志位

该标准位代表发送结束，如图。
在这里插入图片描述

发送数据的配置顺序

  1. 配置CR1寄存器的M标志位，即配置数据长度；
  2. 配置波特率；
  3. 配置停止位长度；
  4. 通过置位CR1的UE标志位使能USART模块；
  5. 如果需要配置DMA可在CR3寄存器配置DMA；
  6. 置位CR1寄存器的TE标志位，发送一个空闲帧；
  7. 将要发送的数据写入TDR寄存器，如果在单数据传输模式，TXE会被清除；
  8. 最后一个数据被写入TDR寄存器后，等待TC标志位置位，表示最后一帧数据发送完成。

数据的读取

RXNE状态标志位

当该标志位置位，代表：

  1. 移位寄存器的内容被传送到TRD寄存器，可读；
  2. 如果使能RXNEIE标志位可产生中断

接收数据的配置顺序

  1. 配置CR1寄存器的M标志位，即配置数据长度；
  2. 配置波特率；
  3. 配置停止位长度；
  4. 通过置位CR1的UE标志位使能USART模块；
  5. 如果需要配置DMA可在CR3寄存器配置DMA；
  6. 置位CR1寄存器的RE标志位，RX开始寻找起始帧。

波特率

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
fCK在RCC_CGFR3寄存器中配置
在这里插入图片描述

例： SYSCLK频率为72MHz，想要得到19200的波特率，则：
将USARTSW配置为01，即SYSCLK

19200 = 72000000 / USARTDIV

OVER8不置位 则BBR = 3750十六进制为0x0EA6。

注意：

  1. 如果调试过程中，单片机读不到数据，但是能发送数据，可能是外部没有上拉，此时可以配置引脚内部上拉进行调试，有了上拉以后，串口才能读到数据。
  2. Modbus的地址为1，实际发出的地址是0；CAN的地址为1，实际发送的也是1。两种协议的区别。
  3. 不清除中断标志位会导致一直进入中断，可在中断中关闭中断使能从而避免一直进入中断。

附录

寄存器|初始化

void USART1_Init(void)
{
/*
在RCC_CFGR寄存器中配置USART时钟源fCK
当前配置为SYSCLK 72MHz
*/
	//步骤1  配置CR1寄存器的M标志位，即配置数据长度
	USART1->CR1 = (USART1->CR1 & 0xe000000)
	// |0x10000000					//bit28：【00|1起始位，8数据位】【01|1起始位，9数据位】【10|1起始位，7数据位】
	// |USART_CR1_EOBIE			//bit27：【1|EOBF标志位中断使能】
	// |USART_CR1_RTOIE			//bit26：【1|RTOF标志位中断使能】
	// |USART_CR1_DEAT				//bit[25:21]：DE时间
	// |USART_CR1_DEDT				//bit[20:16]：DE时间
	// |USART_CR1_OVER8			//bit15：【0|过采样/16】【1|过采样/8】
	// |USART_CR1_CMIE				//bit14：字符匹配中断使能（CMF标志位）
	// |USART_CR1_MME				//bit13：静音模式使能【0|一直活动】【1|静音模式】配合WAKE唤醒
	// |USART_CR1_M				//bit12：【00|1起始位，8数据位】【01|1起始位，9数据位】【10|1起始位，7数据位】
	// |USART_CR1_WAKE				//bit11：唤醒方法配置【0|空闲总线唤醒】【1|地址唤醒】
	// |USART_CR1_PCE				//bit10：奇偶校验使能
	// |USART_CR1_PS				//bit09：【0|偶校验】【1|奇校验】
	// |USART_CR1_PEIE				//bit08：PE中断使能位
	// |USART_CR1_TXEIE			//bit07：TXE中断使能位
	// |USART_CR1_TCIE				//bit06：TC中断使能位
	// |USART_CR1_RXNEIE			//bit05：RXNE/ORE中断使能位
	// |USART_CR1_IDLEIE			//bit04：IDLE中断使能位
	// |USART_CR1_TE				//bit03：发送使能
	// |USART_CR1_RE				//bit02：接收使能
	// |USART_CR1_UESM				//bit01：【0|USART不能在停止模式唤醒】【1|当配置USART的RCC时钟，可以在停止模式被唤醒】
	// |USART_CR1_UE				//bit00：使能USART模块
	;
	
	//步骤2 设置波特率
	// USART1->BRR = 0x0EA6;			//bit[15:4]：USARTDIV[15:4]//72000000/19200 = 3750
	USART1->BRR = 1250;			//bit[15:4]：USARTDIV[15:4]//72000000/57600 = 1250
								//bit[3:0]：【OVER8=0| USARTDIV[3:0]】【OVER8=1| USARTDIV[3:0]右移1位，此时BIT3必须为0】
	
	//步骤3 配置停止位长度
	USART1->CR2 = (USART1->CR2 & 0x0000008f)
	// |USART_CR2_ADD				//bit[31:24]：地址匹配或者数据匹配的数据
	// |USART_CR2_RTOEN			//bit23：接收超时使能
	// |USART_CR2_ABRMODE_1		//bit[22:21]：【00|起始位检测】【01|start->10检测】
	// |USART_CR2_ABRMODE_0		//自动波特率检测	【10|0x7f检测】【11|0x55检测】
	// |USART_CR2_ABREN			//bit20：自动波特率检测使能【0|禁止】【1|使能】
	// |USART_CR2_MSBFIRST			//bit19：【0|先发送低位】【1|先发送高位】
	// |USART_CR2_DATAINV			//bit18：【0|正常】【1|二进制取反（1对应低电平）】
	// |USART_CR2_TXINV			//bit17：【0|正常（VDD为空闲）】【1|TX引脚认为VDD为忙，GND为空闲】
	// |USART_CR2_RXINV			//bit16：【0|正常（VDD为空闲）】【1|RX引脚认为VDD为忙，GND为空闲】
	// |USART_CR2_SWAP				//bit15：【0|正常】【1|TX和RX引脚功能调换】
	// |USART_CR2_LINEN			//bit14：LIN总线使能
	// |USART_CR2_STOP_1			//bit[13:12]：【00|1停止位】【01|0.5停止位】
	// |USART_CR2_STOP_0			//停止位选择	【10|2停止位】【11|1.5停止位】
	// |USART_CR2_CLKEN			//bit11：CK引脚使能标志位
	// |USART_CR2_CPOL				//bit10：【0|低值稳定】【1|高值稳定】
	// |USART_CR2_CPHA 			//bit09：【第一个时钟沿发送或接受数据】【第二个时钟沿发送或接受数据】
	// |USART_CR2_LBCL				//bit08：【0|最后一个数据位的时钟脉冲不输出到CK引脚】【1|最后一个数据位的时钟脉冲输出到CK引脚】
	// |USART_CR2_LBDIE			//bit06：LBDF标志位中断使能
	// |USART_CR2_LBDL				//bit05：该位用于在 11 位或 10 位中断检测之间进行选择。【0|10位断点检测】【1|11位断点检测】
	// |USART_CR2_ADDM7			//bit04：【0|4位地址检测】【1|7位地址检测】
	;


	//步骤5 配置DMA
	USART1->CR3 = 0
	// |USART_CR3_WUFIE			//bit22：WUF标志位中断使能（停止模式唤醒）
	// |USART_CR3_WUS_1			//bit[21:20]：【00|当地址相同置位】【01|Reserve】
	// |USART_CR3_WUS_0			//唤醒停止中断标志位选择【WUF在起始位置位】【WUF在RXNE置位】
	// |USART_CR3_SCARCNT			//bit[19:17]：智能卡自动重复计数
	// |USART_CR3_DEP				//bit15：【0|DE信号高电平有效】【1|DE信号低电平有效】Driver Enable -> DE
	// |USART_CR3_DEM				//bit14：【0|DE信号禁止】【1|DE信号使能】
	// |USART_CR3_DDRE				//bit13：接收错误时禁止DMA【0|接收错误后仅置位标志位，不禁止DMA】【1|接收错误后禁止DMA】
	// |USART_CR3_OVRDIS			//bit12：【0|溢出后，置位ORE】【1|溢出后不置位ORE】
	// |USART_CR3_ONEBIT			//bit11：【0|3bit采样法】【1|1bit采样法】
	// |USART_CR3_CTSIE			//bit10：CTS中断使能
	// |USART_CR3_CTSE				//bit09：CTS使能
	// |USART_CR3_RTSE				//bit08：RTS使能
	// |USART_CR3_DMAT				//bit07：DMA使能发送
	// |USART_CR3_DMAR				//bit06：DMA使能接收
	// |USART_CR3_SCEN				//bit05：智能卡模式使能【1|使能】
	// |USART_CR3_NACK				//bit04：【0|就校验错误NACK不传输】【1|奇偶校验错误NACK传输】
	// |USART_CR3_HDSEL			//bit03：单线半双工模式选择【1|半双工模式】
	// |USART_CR3_IRLP				//bit02：【1|IrDA低功耗模式】
	// |USART_CR3_IREN				//bit01：【1|IrDA模式使能】
	// |USART_CR3_EIE				//bit00：错误中断使能标志位
	;

	//步骤6 置位CR1寄存器的RE标志位，RX开始寻找起始帧。
	USART1->CR1 |= USART_CR1_RXNEIE | USART_CR1_RE;

	//步骤4 通过置位CR1的UE标志位使能USART模块
	USART1->CR1 |= USART_CR1_UE;
	USART1->GTPR = 0x0000
	// |(0 << 8)					//bit[15:8]：Guard Time 守护时间	GT[7:0]
	// |0x00						//bit[7:0]：分频值（page946）		PSC[7:0]
	;

	USART1->RTOR = 0x00000000
	// |(0 << 24)					//bit[31:24]：块长度
	// |0x000000					//bit[23:0]：接收超时值
	;

	USART1->RQR = (USART1->RQR & 0xffffffe0)
	// |USART_RQR_TXFRQ			//bit04：发送数据刷新请求，置位TXE
	// |USART_RQR_RXFRQ			//bit03：接收数据刷新请求，清除RXNE
	// |USART_RQR_MMRQ				//bit02：静音模式刷新请求，置位RWU，同时USART进入静音模式
	// |USART_RQR_SBKRQ			//bit01：截止请求，置位SBKF
	// |USART_RQR_ABRRQ			//bit00：自动模特率请求，置位ABRF标志位
	;

	// USART1->ISR = 
	// USART_ISR_REACK				//bit22：接收标志
	// |USART_ISR_TEACK			//bit21：发送标志
	// |USART_ISR_WUF				//bit20：停止模式唤醒标志
	// |USART_ISR_RWU				//bit19：静音模式唤醒标志
	// |USART_ISR_SBKF				//bit18：发送截止标志
	// |USART_ISR_CMF				//bit17：ADD字符匹配标志
	// |USART_ISR_BUSY				//bit16：忙标志
	// |USART_ISR_ABRF				//bit15：自动波特率错误标志
	// |USART_ISR_ABRE				//bit14：自动波特率状态错误标志你，，，，

	// |USART_ISR_EOBF				//bit12：块结束标志
	// |USART_ISR_RTOF				//bit11：接收超时标志
	// |USART_ISR_CTS				//bit10：CTS标志
	// |USART_ISR_CTSIF			//bit09：CTS中断标志
	// |USART_ISR_LBD				//bit08：LIN截止侦查标志
	// |USART_ISR_TXE				//bit07：发送数据寄存器空标志
	// |USART_ISR_TC				//bit06：发送完成标志
	// |USART_ISR_RXNE				//bit05：读数据寄存器不空标志
	// |USART_ISR_IDLE				//bit04：总线空标志
	// |USART_ISR_ORE				//bit03：溢出标志
	// |USART_ISR_NE				//bit02：起始位检测标志
	// |USART_ISR_FE				//bit01：帧错误标志
	// |USART_ISR_PE				//bit00：校验错误标志

	USART1->ICR = (USART1->ICR & 0xffede4a0)
	// |USART_ICR_WUCF					//bit20：写1清除标志位
	// |USART_ICR_CMCF					//bit17：写1清除标志位
	// |USART_ICR_EOBCF				//bit12：写1清除标志位
	// |USART_ICR_RTOCF				//bit11：写1清除标志位
	// |USART_ICR_CTSCF				//bit09：写1清除标志位
	// |USART_ICR_LBDCF				//bit08：写1清除标志位
	// |USART_ICR_TCCF					//bit06：写1清除标志位
	// |USART_ICR_ORECF				//bit04：写1清除标志位
	// |USART_ICR_IDLECF				//bit03：写1清除标志位
	// |USART_ICR_NCF					//bit02：写1清除标志位
	// |USART_ICR_FECF					//bit01：写1清除标志位
	// |USART_ICR_PECF					//bit00：写1清除标志位
	;

	// USART1->RDR
	// USART1->TDR

}
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