目录

串口是什么

串口作用

串口工作流程

串口常用寄存        

   串口初始化                   

串口发送过程

发送数据代码

 串口接收过程

串口接收代码

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串口是什么

     串行接口（Serial Interface）是指数据一位一位地顺序传送，其特点是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现双向通信（可以直接利用电话线作为传输线），从而大大降低了成本，特别适用于远距离通信，但传送速度较慢。一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。串行通讯的特点是：数据位的传送，按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成；成本低但传送速度慢。串行通讯的距离可以从几米到几千米；根据信息的传送方向，串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种

串口作用

        写程序是为了能够达到想要的作用,但是仅仅通过程序来不是很方便，这时，我们就开始考虑通过串口去控制着我们的程序，从而实时达到想要的结果。由此可知，串口可以帮助我们控制程序，也就是通过串口实现了电脑控制程序，不仅如此我们还可以使用蓝牙、WIFI等等去控制程序；

 串口控制LED灯

串口控制芯片 

串口工作流程

        依照下面的流程图可知，大致模块可以分为

        1——引脚

        2——数据寄存器       

        3——控制器

        4——波特率

 串口实现框图（源于：STM32野火）

串口常用寄存        

USART_SR	状态寄存器
CTS	CTS标志
TXE	发送数据寄存器空
TC	发送完成
RXNE	度数据寄存器非空
PE	检验错误

 USART_SR

USART_BRR	波特率寄存器
DIV_Mantissa	整数部分
DIV_Fraction	小数部分

USART_BRR

USART_CR1	控制寄存器1
UE	USART使能（串口大门）
M	字长
WAKE	唤醒
PCE	校验使能
PS	检验选择方式
PEIE	PE中断使能
TXEIE	发送中中断使能
TCIE	发送完成中断使能
RXNIE	接收空中断使能
TE	发送使能
RE	接收使能
RWU	接收唤醒

USART_CR1 

UASRT_CR2	控制寄存器2
STOP	停止位
CLKEN	时钟使能
CPOL	时钟极性
CPHA	时钟相位

USART_CR2

USART_CR3	控制寄存器3
CTSIE	CTS中断使能
CTSE	CTS使能
RTSE	RST使能
IRLP	红外低功耗
IREN	红外模式使能

USART_CR3

TX:数据发送                                                            TC:发送完成（多字节）

RX:数据接收                                                            TXIE:发送完成中断使能

SCLK:时钟（仅同步通信使用）                               RE:  接收使能

nRTS:请求发送（Request To Send）                     RXNE:读数据寄存器非空    

nCTS:允许发送（Clear To Send）                          RXNEIE:接收完成中断使能      

TE:发送使能                                                            TXE:发送数据寄存器为空（单字节） 

   串口初始化

        串口要想使用，首先得打开GOIP的时钟，在打开USART的时钟，这样才使二者正常的结合运作；

        打开各个时钟——TX发送数据管脚配置——RX接收数据管脚配置——USART串口配置——（串口中断优先级）——打开接收中断使能——串口使能

void USART_Config(void)
{
	
	GPIO_InitTypeDef	GPIO_InitStruct;
	USART_InitTypeDef	USART_InitStruct;
	
	//GPIO的时钟开启
	DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd(DEBUG_USART_GPIO_CLK, ENABLE);
	
	//串口时钟打开
	DEBUG_USART_APBxClkCmd(DEBUG_USART_CLK,ENABLE);
	
	//TX配置
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT,&GPIO_InitStruct);
	
	//RX配置
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;
	GPIO_Init(DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT,&GPIO_InitStruct);
	
	
	//USART配置
	USART_InitStruct.USART_BaudRate=DEBUG_USART_BAUDRATE;
	USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;
	USART_InitStruct.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;
	USART_InitStruct.USART_Parity=USART_Parity_No;
	USART_InitStruct.USART_StopBits=USART_StopBits_1;
	USART_InitStruct.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;
	USART_Init(DEBUG_USARTx,&USART_InitStruct);
	
	//串口中断优先级设置
	NVIC_Configuration();
	
	//接收中断使能
	USART_ITConfig(DEBUG_USARTx,USART_IT_RXNE, ENABLE);
	
	//串口使能
	USART_Cmd(DEBUG_USARTx,ENABLE);
	
}

                             

串口发送过程

        数据发送的主要就是在  引脚  和  数据寄存器  里面流转；

        首先数据是通过       

1、GPIO管脚传入PWDATA        

2、发送数据寄存器（TDR)         

3、 发送移位寄存器       

4、IrDASIR解码     

5、TX管脚

发送数据的路径是这样的，但是想要达到这样的路径，我们还需要先配置

打开串口的大门       UE=1

打开串口的小门       TE=1 

中途涉及到一些USART_SR状态寄存器的改变

TXE        TC

我们后面的发送需要用到这几个状态位去检测是否发送完成;

发送数据代码

         这里分为好几种类别，比如：发送一个字节，发送两个字节，发送数组，发送字符串

//发送一个字节
void USART_SendByte(USART_TypeDef* Usartx,uint8_t Data)
{
	USART_SendData(Usartx,Data);
	while(USART_GetFlagStatus(Usartx,USART_FLAG_TXE)==RESET);
}

//发送两个字节
void USART_SendHalfWord(USART_TypeDef* Usartx,uint16_t Data)
{
	uint8_t Temp_H,Temp_L;
	
	Temp_H=(Data&0xFF00)>>8;
	Temp_L=Data&0xFF;
	
	USART_SendByte(Usartx,Temp_H);
	
	USART_SendByte(Usartx,Temp_L);
}

//发送数组
void USART_SendArray(USART_TypeDef * Usartx,uint8_t Array[],uint8_t num)
{
	uint8_t i;
	for(i=0;i<num;i++)
	{
		USART_SendByte(Usartx,Array[i]);
	}
	while(USART_GetFlagStatus(Usartx,USART_FLAG_TC)==RESET);	
}

//发送字符串
void USART_SendStr(USART_TypeDef * Usartx,uint8_t *Str)
{
//	uint8_t i=0;
	do
	{
		USART_SendByte(Usartx,*(Str++));
		
	}while(*(Str-1)!='\0');
	while(USART_GetFlagStatus(Usartx,USART_FLAG_TC)==RESET);
}

 串口接收过程

1、RX

2、IrDASIR解码

3、接收位移寄存器

4、接收数据寄存器

5、PRDATA

接收数据的路径是这样的，但是想要达到这样的路径，我们还需要先配置

打开串口的大门       UE=1

打开串口的小门       RE=1 

中途涉及到一些USART_SR状态寄存器的改变

RXNE       

后面的接收需要用到这几个状态位去检测是否发送完成;

串口接收代码

         接收代码简单，同时为了更加清晰，我们在这个中断还加入了反馈信息，能够清晰的知道数据被串口收到；

        串口接收数据为什么要中断呢?

        电脑发送数据是一个字节接着一个字节，两个字节之间会有延时，所以收到数据你需要尽快处理，不然可能会被新的数据覆盖，配置中断就是为了及时响应把数据读出存储起来。所以串口内收到数据后状态位就会置1，在中断里把数据存储 然后及时把状态位清零接收下一字节数据。

//这里是放在了中断函数里面接收数据，只要串口已有数据过来就立马进入中断，
//从中获取数据,为了防止误判断，在中断里面再次判断是否接数据

void DEBUG_USART_IRQHandler()
{
	uint8_t temp;
	if(USART_GetFlagStatus(DEBUG_USARTx,USART_FLAG_RXNE)!=RESET)
	{
		temp=USART_ReceiveData(DEBUG_USARTx);
		USART_SendData(DEBUG_USARTx,temp);//反馈信息
	}
}

 当然了，这样接收数据需要配置的东西有点多，所以可以使用getchar()函数，前提是对它进行重定向；

int fgetc(FILE *f)
{	
	/* 等待串口输入数据 */
	/* 有了这个等待就不需要在中断中进行了 */
	while( USART_GetFlagStatus(DEBUG_USARTx, USART_FLAG_RXNE)==RESET);
	return (int)USART_ReceiveData(DEBUG_USARTx);

}

                                                                                        ——参考于STM32野火