剛開(kāi)始學(xué)單片機(jī)的你，是不是會(huì)因用程序把LED點(diǎn)亮而感到高興，會(huì)因用程序把數(shù)碼管點(diǎn)亮而感到高興。這是好事，這也是想繼續(xù)學(xué)習(xí)下去的動(dòng)力。
但是到了與數(shù)據(jù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，卻感覺(jué)很難有所進(jìn)步。有時(shí)候，把驅(qū)動(dòng)寫(xiě)好了，下載到單片機(jī)后，一點(diǎn)反應(yīng)都沒(méi)有，可是又不知道問(wèn)題出在哪里，數(shù)據(jù)通信又不像LED那樣可以用萬(wàn)用表測(cè)出到底有沒(méi)有電。
這是學(xué)習(xí)單片機(jī)和STM32的一道坎。又或者說(shuō)，這是一條河，阻攔著你的去路的河，有一條河你會(huì)怎么辦？過(guò)去的方法很多，但是筆者覺(jué)得較快的方法就是借助原有工具渡過(guò)去。過(guò)去之后你會(huì)發(fā)現(xiàn)河的那邊是一個(gè)不一樣的世界。
那這個(gè)原有的工具是什么呢？那就是'串口通信'。
串口通信介紹
串口通信是指外設(shè)和計(jì)算機(jī)間，通過(guò)數(shù)據(jù)信號(hào)線 、地線、控制線等，按位進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的一種通訊方式......這種太過(guò)理論了，看似懂了，但又不懂。還是用我筆者自己的話來(lái)說(shuō)吧。
串口通信就是可以把程序在單片機(jī)或者STM32芯片中運(yùn)行的結(jié)果發(fā)送到電腦的一種通信方式。如何使用串口通訊，你需要知道的幾個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)：
1.波特率。（數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，兩個(gè)設(shè)備在通信時(shí)的速度要設(shè)置成一樣，否則會(huì)出現(xiàn)亂碼）。
2.硬件連接。串口通信是一種異步通信，一般都是TX->RX，RX->TX。
3.停止位。
4.奇偶校驗(yàn)。
5.硬件數(shù)據(jù)流。
3、4、5，這幾項(xiàng)一般不需要改變，所以在這就不用多說(shuō)了。
串口作用
串口能用來(lái)做什么事情？
學(xué)過(guò)C語(yǔ)言的人都知道，程序開(kāi)發(fā)需要不斷調(diào)試不斷驗(yàn)證。很多的語(yǔ)言編程軟件都有很完整的程序調(diào)試功能。使用起來(lái)很方便。而我們的開(kāi)發(fā)雖然也是用C語(yǔ)言，但我們的程序最終運(yùn)行的環(huán)境不是在我們的開(kāi)平臺(tái)而是在真正的硬件系統(tǒng)中運(yùn)行。這時(shí)想要查看程序的運(yùn)行過(guò)程或者結(jié)果就不像編程軟件那么方便了。
想要解決這個(gè)問(wèn)題，我們這時(shí)就可以借助串口通信來(lái)把我們需要知道的結(jié)果又或者是程序運(yùn)行的關(guān)鍵步驟發(fā)送到電腦上，我們就知道程序在硬件系統(tǒng)中運(yùn)行是否出現(xiàn)問(wèn)題。51單片機(jī)可以用串口來(lái)調(diào)試，STM32可以用串口來(lái)調(diào)試。高級(jí)一點(diǎn)的LINUX開(kāi)發(fā)板也是使用串口來(lái)調(diào)試。
學(xué)會(huì)串口通信能做什么
當(dāng)你學(xué)會(huì)串口通信時(shí)，你可以開(kāi)始玩WIFI模塊、GSM模塊、藍(lán)牙模塊、GPS模塊、以及各種使用串口通信的傳感器等等。有能力你還可以編寫(xiě)上位機(jī)軟件通過(guò)串口通信來(lái)控制設(shè)備。
串口通信需要什么
如果你只有STM32核心板，那么你還需要一個(gè)串口轉(zhuǎn)USB模塊和一個(gè)串口數(shù)據(jù)接收軟件還有幾根杜邦線就可以了。如果你的是比較完整的一款開(kāi)發(fā)板的話，一般都已經(jīng)帶有串口轉(zhuǎn)USB模塊，這樣使用起來(lái)就更簡(jiǎn)單了。聰明的你是不是發(fā)現(xiàn)還缺少了點(diǎn)什么，對(duì)。沒(méi)錯(cuò)因?yàn)檫€缺少了最重要的程序。想要使用串口通信當(dāng)然還需要寫(xiě)串口通信的程序。下面就教你如何去用，而不是寫(xiě)。
串口實(shí)驗(yàn)
在做一個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，最好把這個(gè)實(shí)驗(yàn)分割成幾個(gè)關(guān)鍵的步驟，這樣做的好處就是可以清晰的知道自己需要做什么，以及做完了哪些。還有哪些還沒(méi)做。下面筆者把串口實(shí)驗(yàn)分成幾個(gè)關(guān)鍵的步驟：
1）串口通信使用到的GPIO引腳配置
STM32F103系列的芯片一般都有三個(gè)串口以上，用來(lái)調(diào)試使用的串口一般都是使用USART1。其他的串口配置都是一樣的。
下面這段就是串口配置的程序：
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//使能USART1，GPIOA時(shí)鐘
//USART1_TX GPIOA.9GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//復(fù)用推挽輸出GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9//USART1_RX GPIOA.10初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空輸入GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10 左右滑動(dòng)，查看代碼
串口使用的的GPIO口是PA9和PA10，所以只需配置這兩個(gè)IO口的輸入輸出模式就可以了。
2）串口主要參數(shù)設(shè)置（直接看程序）
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;//USART 初始化設(shè)置USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//數(shù)據(jù)格式，8位USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一個(gè)停止位USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//無(wú)奇偶校驗(yàn)位USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//無(wú)硬件數(shù)據(jù)流控制USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//收發(fā)模式USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);//初始化串口1USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//開(kāi)啟串口接受中斷
左右滑動(dòng)，查看代碼
串口參數(shù)配置無(wú)法就是配置串口的波特率、數(shù)據(jù)格式、停止位、奇偶校驗(yàn)、硬件流、收發(fā)模式。除了波特率需要改變其他的參數(shù)都不需要管。直接復(fù)制拿來(lái)用。
3）串口中斷配置
串口如果使用中斷接收，那么就需要配置串口的中斷參數(shù)，配置項(xiàng)無(wú)法就是配置那個(gè)的中斷源和中斷的優(yōu)先級(jí)。
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//Usart1 NVIC 配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//搶占優(yōu)先級(jí)3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;//子優(yōu)先級(jí)3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//IRQ通道使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//根據(jù)指定的參數(shù)初始化VIC寄存器左右滑動(dòng)，查看代碼
4）串口使能
就是你需要什么時(shí)候開(kāi)始使用串口功能，就是一句原有的函數(shù)。
USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口1 左右滑動(dòng)，查看代碼
5）編寫(xiě)串口中斷處理函數(shù)
使用庫(kù)函數(shù)開(kāi)發(fā)，所有的中斷函數(shù)都是已經(jīng)存在的，只是中斷函數(shù)里面沒(méi)有處理任何事情而已。中斷函數(shù)如下：
void USART1_IRQHandler(void){//這里是編寫(xiě)中斷處理的內(nèi)容，但是一般會(huì)先判斷相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)才算完整}左右滑動(dòng)，查看代碼
完整的串口中斷函數(shù)：
void USART1_IRQHandler(void){int Res=0; //定義一個(gè)變量用來(lái)接收串口數(shù)據(jù)集if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中斷(接收到的數(shù)據(jù)必須是0x0d 0x0a結(jié)尾){Res =USART_ReceiveData(USART1);//讀取接收到的數(shù)據(jù)USART_SendData(USART1,Res ); //把接收到的數(shù)據(jù)通過(guò)串口1發(fā)送出去}}
左右滑動(dòng)，查看代碼
串口數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送的函數(shù)都是庫(kù)函數(shù)提供的，想用時(shí)只需找到它直接拿來(lái)用就可以了。
以上就完成了一個(gè)最簡(jiǎn)單的串口實(shí)驗(yàn)。把程序編譯燒寫(xiě)到STM32然后用串口轉(zhuǎn)USB模塊連接到電腦，使用串口數(shù)據(jù)接收軟件SSCOM或其他的數(shù)據(jù)接收軟件設(shè)置好波特率，打開(kāi)串口，正常的話，那發(fā)送什么到STM32那就會(huì)收到什么。這樣就算完成了。
這次就說(shuō)到這了，如果有開(kāi)發(fā)板的配套例程可以先使用，用多了，慢慢就理解了。這篇文章主要想說(shuō)明串口的重要性。用串口來(lái)調(diào)試真的方便很多。
