STM32中USART的使用方法

1、STM32固件庫使用外圍設(shè)備的主要思路

在STM32中，外圍設(shè)備的配置思路比較固定。首先是使能相關(guān)的時鐘，一方面是設(shè)備本身的時鐘，另一方面如果設(shè)備通過IO口輸出還需要使能IO口的時鐘；最后如果對應(yīng)的IO口是復(fù)用功能的IO口，則還必須使能AFIO的時鐘。

其次是配置GPIO，GPIO的各種屬性由硬件手冊的AFIO一章詳細規(guī)定，較為簡單。

接著相關(guān)設(shè)備需要如果需要使用中斷功能，必須先配置中斷優(yōu)先級，后文詳述。

然后是配置外圍設(shè)備的相關(guān)屬性，視具體設(shè)備而定，如果設(shè)備需要使用中斷方式，必須使能相應(yīng)設(shè)備的中斷，之后需要使能相關(guān)設(shè)備。

最后如果設(shè)備使用了中斷功能，則還需要填寫相應(yīng)的中斷服務(wù)程序，在服務(wù)程序中進行相應(yīng)操作。

2、UART的配置步驟

2.1、打開時鐘

由于UART的TX和RX和AFIO都掛在APB2橋上，因此采用固件庫函數(shù)RCC_APB2PeriphClockCmd()進行初始化。UARTx需要分情況討論，如果是UART1，則掛在APB2橋上，因此采用RCC_APB2PeriphClockCmd()進行初始化，其余的UART2～5均掛在APB1上。

2.2、GPIO初始化

GPIO的屬性包含在結(jié)構(gòu)體GPIO_InitTypeDef，其中對于TX引腳，GPIO_Mode字段設(shè)置為GPIO_Mode_AF_PP（復(fù)用推挽輸出），GPIO_Speed切換速率設(shè)置為GPIO_Speed_50MHz；對于RX引腳，GPIO_Mode字段設(shè)置為GPIO_Mode_IN_FLOATING（浮空輸入），不需要設(shè)置切換速率。最后通過GPIO_Init()使能IO口。

以下是TX引腳設(shè)置的實例代碼：

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = UART_TX_PIN[COM];
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(UART_TX_PORT[COM], &GPIO_InitStructure);

2.3、中斷優(yōu)先級的配置

這是STM32比較奇怪的地方，在只有一個中斷的情況下，仍然需要配置優(yōu)先級，其作用是使能某條中斷的觸發(fā)通道。STM32的中斷有至多兩個層次，分別是先占優(yōu)先級和從優(yōu)先級，而整個優(yōu)先級設(shè)置參數(shù)的長度為4位，因此需要首先劃分先占優(yōu)先級位數(shù)和從優(yōu)先級位數(shù)，通過NVIC_PriorityGroupConfig()實現(xiàn)；

特定設(shè)備的中斷優(yōu)先級NVIC的屬性包含在結(jié)構(gòu)體NVIC_InitTypeDef中，其中字段NVIC_IRQChannel包含了設(shè)備的中斷向量，保存在啟動代碼中；字段NVIC_IRQChannelPreemptionPriority為主優(yōu)先級，NVIC_IRQChannelSubPriority為從優(yōu)先級，取值的范圍應(yīng)根據(jù)位數(shù)劃分的情況而定；最后NVIC_IRQChannelCmd字段是是否使能，一般定位ENABLE。最后通過NVIC_Init()來使能這一中斷向量。實例代碼如下：

/* Configure theNVIC Preemption Priority Bits */
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);

/* Enable the USARTy Interrupt */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = UART4_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

2.4、配置UART相關(guān)屬性

通過結(jié)構(gòu)體USART_InitTypeDef來確定。UART模式下的字段如下

USART_BaudRate：波特率，視具體設(shè)備而定

USART_WordLength：字長

USART_StopBits：停止位

USART_Parity：校驗方式

USART_HardwareFlowControl：硬件流控制

USART_Mode：單/雙工

最后通過USART_Init()來設(shè)置。實例代碼為：

USART_InitStructure.USART_BaudRate= 9600;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);

最后還要使用USART_Cmd()來啟動設(shè)備UART。

2.5、中斷的服務(wù)程序的設(shè)計

目前使用了UART的兩個中斷USART_IT_RXNE（接收緩存補空中斷）和USART_IT_TXE（發(fā)送緩存空中斷），前一個中斷保證了一旦有數(shù)據(jù)接收到就進入中斷以接收特定長度的數(shù)據(jù)，后一個中斷表示一旦發(fā)完一個數(shù)據(jù)就進入中斷函數(shù)，保證連續(xù)發(fā)送一段數(shù)據(jù)。一個設(shè)備的所有中斷都包含在一個中斷服務(wù)程序中，因此必須首先分清楚這次響應(yīng)的是哪一個中斷，使用USART_GetITStatus()函數(shù)確定；采用USART_ReceiveData()函數(shù)接收一個字節(jié)數(shù)據(jù)，采用USART_SendData()函數(shù)發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù)，當關(guān)閉中斷時采用USART_ITConfig()失能響應(yīng)的中斷。實例程序：

voidUART4_IRQHandler(void)
{

if(USART_GetITStatus(UART4,USART_IT_RXNE) != RESET)
{//當檢測掉讀入中斷
RxBuffer[RxCounter++] = USART_ReceiveData(UART4);

if (RxCounter ==NbrOfDataToRead)
{
USART_ITConfig(UART4, USART_IT_RXNE, DISABLE); //禁止中斷
}
}

if(USART_GetITStatus(UART4, USART_IT_TXE) != RESET)
{
/* Write one byte to the transmit data register */
USART_SendData(UART4, TxBuffer[TxCounter++]);

if(TxCounter ==NbrOfDataToTransfer)
{
//TxCounter = 0;
/* Disable the USARTy Transmit interrupt */
USART_ITConfig(UART4, USART_IT_TXE, DISABLE);
}
}
}

其中主程序與中斷服務(wù)程序通過全局變量來通信，這也是一種多進程共享存儲區(qū)的體現(xiàn)形式。