串口概念

串口是MCU与外部通信的重要通信接口，也是MCU在开发过程中的调试利器。串口通信有几个重要的参数，分别是波特率、起始位、数据位、校验位。双方在进行串口通信前必须要约定好通信的参数，否则会导致通信失败。

起始位

起始位是自动产生，无需配置，通常是产生一个低电平为起始位。

波特率

波特率是衡量串口的通信速度，波特率的意思是每秒传输的二进制位数，比如串口的波特率为9600，就代表每秒可以传输9600个bit。通常波特率越高，传输的速度就越快，相应地传输的距离也就越短。串口常用的波特率通常是2400、4800、9600、115200。

数据位

数据位的意思是串口通信时实际的数据位数，数据位不是固定的，常用的数据位有5位、6位、7位、8位，根据传输的数据类型来决定。比如标准的Ascii码为7位，所以数据位可以选择7位，扩展Ascii码为8位，数据位可以选择8位，通常在串口通信里面都是选择8位数据位。

停止位

停止位通常是数据传输结束的标志，可以选择1位，1.5位和2位停止位。因为串口通信是异步通信，没有自己的时钟，每个设备都有自己的时钟，在传输过程中可能会出现时钟不同步的现象。停止位可以不仅代表数据传输介绍，也可以给设备提供时钟校准的机会。

校验位

校验位的作用是对传输的数据进行校验，保证数据在传输过程不会出错，常用的校验有奇校验、偶校验和无校验，校验位通常是跟在有效数据之后。

串口间接线

串口之间通信需要3根线，分别是TX、RX和GND。其中RX和TX是通信线，RX是数据接收线，TX是数据发送线。串口之间的接线如下图所示。

其中要注意的时，设备之间的TX和RX要反接。

STM32F4串口使用步骤

• 打开串口时钟
• 将GPIO引脚复用成串口模式
• 配置串口的传输参数
• 如果使用串口中断，使能中断
• 配置NVIC

GPIO引脚复用函数

GPIOx:GPIO端口号
GPIO_PinSource:GPIO引脚
GPIO_AF:复用的功能
void GPIO_PinAFConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_PinSource, uint8_t GPIO_AF)

串口初始化函数

USARTx:串口外设索引
USART_InitStruct:串口初始化结构体
void USART_Init(USART_TypeDef* USARTx, USART_InitTypeDef* USART_InitStruct)

串口例程

#include "usart.h"u8 rx_buf[RX_BUF_SIZE];
u16 USART_RX_STA = 0;
void bsp_usart_init(u32 baudrate)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;USART_InitTypeDef USART_InitStruct;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE); // 使能GPIOA时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE); // 使能串口1时钟GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1); // 将PA9复用成串口1GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1);// 将PA10复用成串口1GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; // GPIO引脚模式为复用模式GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10;GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct); // 初始化GPIOUSART_InitStruct.USART_BaudRate = baudrate; // 波特率USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; // 不使用流控USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; // 串口模式为发送和接收模式USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No; // 不校验USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1; // 一位停止位USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; // 8位数据位USART_Init(USART1,&USART_InitStruct); // 初始化串口NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority  = 2;NVIC_Init(&NVIC_InitStruct); // 使能串口接收中断USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE); // 配置串口接收中断USART_Cmd(USART1,ENABLE); // 使能串口
}void USART1_IRQHandler(void)
{int i = 0;u8 res;if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE) == SET){res = (u8)USART_ReceiveData(USART1);if((USART_RX_STA & 0x8000) == 0){if(USART_RX_STA & 0x4000){if(res != 0x0A)USART_RX_STA = 0;elseUSART_RX_STA |= 0x8000;}else{if(res == 0x0D)USART_RX_STA |= 0x4000;else{rx_buf[USART_RX_STA & 0x3FFF] = res;USART_RX_STA++;if(USART_RX_STA > (RX_BUF_SIZE - 1))USART_RX_STA = 0;}}}}}int fputc(int ch, FILE *f)
{ 	while((USART1->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕   USART1->DR = (u8) ch;      return ch;
}