串口全解析

串口全解析

1.数据通信的基础概念

1.1串行/并行通信

1. 串行通信（Serial Communication）

   • 定义：串行通信是指数据在传输过程中，按照位（bit）顺序逐一依次发送的通信方式。每次只传输一个数据位，数据通过一根或多根信号线按顺序传输。

   • 特点

     ：

     • 数据按顺序逐位传输，通常一条线传输数据。
     • 传输距离长，成本低，适合远距离通信。
     • 比较适合低速传输，但也有高带宽的串行协议（如USB、SATA）。
     • 

2. 并行通信（Parallel Communication）

   • 定义：并行通信是指数据同时通过多条信号线进行传输的方式。每条线传输一个数据位，多个数据位可以并行传输。

   • 特点

     ：

     • 数据可以并行传输，通常需要多个信号线。
     • 适合短距离高速传输，但距离过长时会出现信号干扰和延迟，难以维持同步。
     • 数据传输速度快，但成本较高。
       

应用场景

1. 串行通信

   • 远程通信：串行通信适用于长距离的数据传输，因为它只需要一根或少量的线路，便于远距离传输且成本较低。例如，电话线上的调制解调器（Modem）就是基于串行通信的。
   • 计算机接口：串行通信常用于计算机与外部设备（如鼠标、键盘、打印机、存储设备等）的连接，USB、RS-232等接口就是串行通信的应用实例。
   • 嵌入式系统：串行通信广泛应用于嵌入式系统中的设备间通信，例如UART、SPI、I2C等协议。

2. 并行通信

   • 计算机内部连接：并行通信多用于计算机内部硬件组件之间的连接，如计算机的内存与CPU之间的连接。
   • 打印机接口：早期的计算机与打印机之间的接口采用并行通信（如Centronics接口）。
   • 数据传输：高带宽的设备（如硬盘、图像处理卡等）可能使用并行通信，但随着技术进步，串行通信逐渐取代了部分并行通信的应用。

   特点	传输速率	抗干扰能力	通信距离	IO资源占用	成本
   串行通信	较低	较强	较长	较少	较低
   并行通信	较高	较弱	较短	较多	较高

总结

• 串行通信：适合长距离、低成本的应用，常见的设备包括USB接口、蓝牙、RS-232等。
• 并行通信：适合短距离、高速传输，但对线缆和信号质量要求较高，早期常用于计算机内部连接和打印机接口等。

1.2 单工/半双工/全双工通信

单工通信：数据只能沿一个方向传输
半双工通信：数据可以沿两个方向传输，但需要分时进行
全双工通信：数据可以同时进行双向传输

1.3 同步/异步通信

同步通信：共用同一时钟信号
异步通信：没有时钟信号，通过在数据信号中加入起始位和停止位等一些同步信号

有时钟线就是同步通信
没有就是异步

1.4波特率

波特率（Baud Rate）是用来表示数据传输速率的一个术语，通常用于通信协议中，特别是在串行通信中。它表示每秒钟传输的信号变化次数或符号频率。波特率的单位是“波特（baud）”，而“波”指的是每秒钟信号的变化或状态转换的次数。

波特率的详细介绍：

1. 波特率与比特率：
   • 波特率与比特率（bit rate）经常被混淆，但两者并不完全相同。
   • 波特率是每秒钟传输的符号数量，每个符号可能包含多个比特。
   • 比特率是每秒钟传输的比特数。对于传统的每个符号只代表一个比特的情况，波特率与比特率是相等的。但如果每个符号可以表示多个比特，则波特率和比特率之间会有不同。
   • 举例来说，如果每个符号表示两个比特，波特率是 2400 Baud，而比特率将是 4800 bit/s。
2. 符号（Signal）：
   • 在通信中，“符号”是用来传输信息的基本单位。一个符号可以代表一个比特或多个比特，具体取决于调制方式。
   • 例如，在不同的调制技术中（如QAM、PSK等），每个符号可以代表多个比特数据。
3. 波特率与传输效率：
   • 通信的波特率越高，每秒钟可以传输的符号数量就越多，这意味着数据传输速率有可能更高。但这也要求更高的信噪比以及更复杂的调制技术才能保证信号的稳定传输。
   • 因此，尽管波特率增大能提高传输速率，但实际的传输效率也依赖于调制技术、信号质量、带宽等因素。
4. 常见的波特率： 在串行通信中，常见的波特率有：
   • 110 Baud
   • 300 Baud
   • 1200 Baud
   • 2400 Baud
   • 4800 Baud
   • 9600 Baud
   • 14400 Baud
   • 19200 Baud
   • 38400 Baud
   • 57600 Baud
   • 115200 Baud
   • 921600 Baud 等
5. 波特率与串行通信：
   • 在串行通信协议（如RS-232、RS-485、UART等）中，波特率用来设定两个通信设备之间传输数据的速度。
   • 例如，若设置波特率为9600 Baud，表示每秒钟通信设备能够传输9600个符号。如果每个符号代表1个比特，则该通信速率为9600比特每秒（bps）。
   • 串行通信中的波特率必须在通信双方保持一致，否则数据传输可能会失败或出现错误。
6. 影响波特率的因素：
   • 信号质量：高波特率要求较高的信号质量。如果信号噪声过大，可能导致高波特率的通信不稳定。
   • 调制方式：不同的调制技术可以影响波特率的利用率，如QAM（Quadrature Amplitude Modulation）等可以在每个符号中传输多个比特。
   • 带宽限制：通信信道的带宽是有限的，因此波特率受到带宽的限制。

总结：

波特率是衡量数据传输速率的一个重要指标，它表示每秒钟信号的变化次数。它与比特率紧密相关，但不同的是，波特率可能与比特率不同，因为每个符号可能包含多个比特。波特率的选择会直接影响串行通信的效率和稳定性。

1.5 常见的串行通信接口

UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter): 是一种常见的串行通信协议，通常用于计算机或微控制器之间的短距离数据传输。它只支持 异步通信，即数据传输时不使用时钟信号同步，数据传输的同步是通过预设的波特率来实现的。USART (Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter): 是一种可以进行 同步 或 异步 串行通信的协议。USART 在 UART 的基础上增加了 同步模式，即它可以使用时钟信号来同步数据传输。

通信接口	接口引脚	数据同步方式	数据传输方向
UART (通用异步收发器)	TXD:发送端 RXD:接收端 GND:公共地	异步通信	全双工
1-wire	DQ:发送/接收端	异步通信	半双工
IIC	SCL:同步时钟 SDA:数据输入/输出端	同步通信	半双工
SPI	SCK:同步时钟 MISO:主机输入，从机输出 MOSI:主机输出，从机输入 CS:片选信号	同步通信	全双工

2.串口

2.1什么是串口？

串行通信接口：指按位发送和接收的接口。如：RS-232/422/485等

主要特点

1. 串行传输：数据按位顺序依次发送，通常通过一根或几根线（如TX、RX）进行传输。这种方式适用于长距离和低速的数据传输。

2. 信号线：常见的串口通常有两个基本信号线：

   • TX (Transmit)：用于数据发送。
   • RX (Receive)：用于数据接收。

   在更复杂的串口中，还可能有控制线（如 RTS、CTS）用于流量控制，或者用来指示设备状态。

3. 通信协议：串口通信可以使用多种协议，常见的如 RS-232、RS-485 等。RS-232 是最常见的串行通信标准之一，广泛应用于计算机和外部设备之间的通信。

4. 波特率：串口通信通常设置一个波特率，即数据传输的速度（单位：比特/秒）。发送和接收双方必须使用相同的波特率才能正确通信。

串口根据电平信号可分为： TTL、 RS-232、 RS-485；
TTL特性：
电压范围0~5v；噪声容限0.4v；逻辑 1：大于2.0V；逻辑 0：小于0.4VRS-232特性：
电压范围 -15 ~ +15V；逻辑1： -3 ~ -15V；逻辑0 ： +3 ~ +15VRS-485特性：
差分信号，电压范围 -6 ~ +6V； 逻辑1： +2 ~ +6V； 逻辑0 ： -2 ~ -6VRS-422特性：
差分信号： 逻辑1 : +2V ~ +6 V； 逻辑0 : -2V ~ -6 V

2.2 RS-232（特别 逻辑1为负电压）

和模块连接，必须转电平

RS-232管脚和实物图

对于RS232 支持同步和异步通信
而我们经常使用的就是它的异步通信；也就是只是用TXD和RXD、GND这几个引脚；
同步通信才会使用其他的管脚

设备间的RS-232通信

RS-232异步通信协议

启动位：一个位长；逻辑0
有效数据位：5-9个位长；
校验位： 一个位长或者没有
停止位：0.5-2个位长；逻辑1

3.STM32F103串口实战

正点原子STM32板子资源

总结：STM32F103ZET6   五个串口   2个UART  3个USART

F103xx串口号	TXD	RXD
1	PA9	PA10
2	PA2	PA3
3	PB10	PB11
4	PC10	PC11
5	PC12	PD2

UART1

UART2

UART3

UART4

UART5

3.1硬件连接

3.2 STM32的USART主要特征

1，全双工异步通信
2，单线半双工通信
3，单独的发送器和接收器使能位
4，可配置使用DMA的多缓冲器通信
5， 多个带标志的中断源

正点原子参考：STM32xxxx参考手册（中文版）.pdf    USART相关章节

3.3 STM32F1/F4/F7/H7的USART数据传递流程

STM32F1/F4/F7

STM32H7

STM32F1/F4/F7和STM32H7 USART数据传递区别

3.4 USART寄存器介绍（F1）

控制寄存器1（CR1）

控制寄存器2（CR2）

控制寄存器3（CR3）

数据寄存器（DR）

状态寄存器（SR）

3.5 USART/UART异步通信配置步骤

这里涉及到hal库的更新问题；本博客使用原始的方式进行串口功能的使能；
Msp回调函数的方式也不过就是换个Hal库的新架构方法，本质还是去操作寄存器；功能通了就行；

串口设置的一般步骤

串口设置的一般步骤可以总结为如下几个步骤：
1) 串口时钟使能， GPIO 时钟使能
2) 串口复位
3) GPIO 端口模式设置
4) 串口参数初始化
5) 开启中断并且初始化 NVIC（如果需要开启中断才需要这个步骤）
6) 使能串口
7) 编写中断处理函数

参考：void usart3_init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;USART_InitTypeDef USART_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//(1) 串口时钟使能， GPIOB RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE);//(2) 串口复位   USART_DeInit(USART3); // 复位串口 3//(3) GPIO 端口模式设置//UART3_TX  发送端 GPIOB.10GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //GPIOB.10GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;	//复用推挽输出GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOB.10//UART3_RX	接受端  GPIOB.11初始化GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;//PB11GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOB.11 //(4) 串口参数初始化USART_InitStructure.USART_BaudRate = BOUND;//串口波特率USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	//收发模式USART_Init(USART3, &USART_InitStructure); //初始化串口1//(5) 开启中断并且初始化 NVIC（如果需要开启中断才需要这个步骤）//Usart3 NVIC 配置NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;		//子优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			//IRQ通道使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//根据指定的参数初始化VIC寄存器USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断 USART_IT_RXNE//(6) 使能串口USART_Cmd(USART3, ENABLE);         //使能串口3 
}

相关接口

头文件

stm32f10x_usart.h stm32f10x_usart.c

1.串口时钟使能

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1)；

2.串口复位

void USART_DeInit(USART_TypeDef* USARTx);//串口复位

3.GPIO 端口模式设置

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //ISART1_TX PA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化 GPIOA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //USART1_RX PA.10
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化 GPIOA.10

输入输出模式配置参考

STM32 单片机常见的 8 种输入输出模式-CSDN博客

输出：使用gpio的串口外设功能，所以肯定是复用；
Tx是发送管脚，所以是输出；
需要发送明确的高低电平，所以是推挽；输入：RX是接收引脚，所以是输入
有上拉电阻的话，就是上拉输入
有下拉电阻的话，就是下拉输入都没有的话，就使用浮空输入

4.串口参数初始化

void USART_Init(USART_TypeDef* USARTx, USART_InitTypeDef* USART_InitStruct)；

USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound; //波特率设置;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为 8 位数据格式
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //一个停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; //无奇偶校验位
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl
= USART_HardwareFlowControl_None; //无硬件数据流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口

5.数据发送与接收

void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data);

uint16_t USART_ReceiveData(USART_TypeDef* USARTx);

6.串口状态

这里我们关注一下两个位，第 5、 6 位 RXNE 和 TC。
RXNE（读数据寄存器非空），当该位被置 1 的时候，就是提示已经有数据被接收到了，并且可以读出来了。这时候我们要做的就是尽快去读取 USART_DR，通过读 USART_DR 可以将该位清零，也可以向该位写 0，直接清除。
TC（发送完成），当该位被置位的时候，表示 USART_DR 内的数据已经被发送完成了。如果设置了这个位的中断，则会产生中断。该位也有两种清零方式：
1）读 USART_SR，写 USART_DR。 
2）直接向该位写 0。

读取串口状态

FlagStatus USART_GetFlagStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_FLAG)；

判断读寄存器是否非空(RXNE)

USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE);

判断发送是否完成(TC)

USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC);

可选参数

#define USART_IT_PE ((uint16_t)0x0028)
#define USART_IT_TXE ((uint16_t)0x0727)
#define USART_IT_TC ((uint16_t)0x0626)
#define USART_IT_RXNE ((uint16_t)0x0525)
#define USART_IT_IDLE ((uint16_t)0x0424)
#define USART_IT_LBD ((uint16_t)0x0846)
#define USART_IT_CTS ((uint16_t)0x096A)
#define USART_IT_ERR ((uint16_t)0x0060)
#define USART_IT_ORE ((uint16_t)0x0360)
#define USART_IT_NE ((uint16_t)0x0260)
#define USART_IT_FE ((uint16_t)0x0160)

7.串口使能

USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口

8.开启串口响应中断

void USART_ITConfig(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT,
FunctionalState NewState)

接收到数据的时候（RXNE 读数据寄存器非空），我们要产生中断

USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启中断，接收到数据中断

发送数据结束的时候（TC， 发送完成） 要产生中断

USART_ITConfig(USART1， USART_IT_TC， ENABLE);

9.获取相应中断状态

判断该中断是哪种中断

ITStatus USART_GetITStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT)

例：我们使能了串口发送完成中断，那么当中断发生了， 我们便可以在中断处理函数中调用这个函数来判断到底是否是串口发送完成中断，

USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_TC)

	//(5) 开启中断并且初始化 NVIC（如果需要开启中断才需要这个步骤）//Usart3 NVIC 配置NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;		//子优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			//IRQ通道使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//根据指定的参数初始化VIC寄存器USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断 USART_IT_RXNE

在 STM32 中，USART_IT_* 这些宏定义代表了不同类型的 USART (通用同步/异步收发器) 中断。每个宏定义的作用是使能或配置特定类型的中断，具体对应 USART 的不同事件。以下是这些中断源的详细说明：1. USART_IT_PE (Parity Error Interrupt)
#define USART_IT_PE  ((uint16_t)0x0028)
作用：当接收到的 USART 数据的校验和（奇偶校验）发生错误时触发该中断。
应用：用于检测并响应接收数据时的奇偶校验错误。2. USART_IT_TXE (Transmit Data Register Empty Interrupt)
#define USART_IT_TXE  ((uint16_t)0x0727)
作用：当 USART 的发送数据寄存器为空时触发该中断。这通常用于通知程序可以向 USART 发送更多数据。
应用：当发送缓冲区为空时，触发中断来发送数据。3. USART_IT_TC (Transmission Complete Interrupt)
#define USART_IT_TC  ((uint16_t)0x0626)
作用：当数据发送完成，并且移出发送寄存器时触发该中断，表明数据传输已完全结束。
应用：用于确认数据发送完成，可以进行后续操作（如清除标志位、释放资源等）。4. USART_IT_RXNE (Receive Data Register Not Empty Interrupt)
#define USART_IT_RXNE  ((uint16_t)0x0525)
作用：当接收数据寄存器中有数据可供读取时触发该中断。即当接收到数据时，触发中断进行数据处理。
应用：用于检测并响应接收到的数据，通常用于读取 USART 收到的数据。5. USART_IT_IDLE (IDLE Line Detected Interrupt)
#define USART_IT_IDLE  ((uint16_t)0x0424)
作用：当接收到的 USART 数据线处于空闲状态时触发该中断。通常发生在接收数据结束并且没有新的数据时。
应用：可用于检测串口通信的结束状态，或者在数据传输过程中进行缓冲区处理。6. USART_IT_LBD (LIN Break Detection Interrupt
#define USART_IT_LBD  ((uint16_t)0x0846)
作用：在 LIN (Local Interconnect Network) 模式下，当检测到一个断开标志（Break）时触发该中断。通常用于检测链路断开。
应用：用于 LIN 协议中，检测到 break 信号后触发相关的处理逻辑。7. USART_IT_CTS (CTS Interrupt)
#define USART_IT_CTS  ((uint16_t)0x096A)
作用：当清除发送 CTS (Clear To Send) 信号时触发中断，通常用于硬件流控制的实现。
应用：用于串口的硬件流控制，表示准备好发送数据。8. USART_IT_ERR (Error Interrupt
#define USART_IT_ERR  ((uint16_t)0x0060)
作用：当 USART 发生错误时触发的通用错误中断，可能是由于多种错误（如溢出、噪声、帧错误等）引起。
应用：该中断用于捕获并处理 USART 通信中的各种错误。9. USART_IT_ORE (Overrun Error Interrupt)
#define USART_IT_ORE  ((uint16_t)0x0360)
作用：当接收数据寄存器已满，而仍尝试接收新数据时触发该中断（即发生溢出错误）。
应用：用于捕获和处理接收缓冲区溢出的错误。10. USART_IT_NE (Noise Error Interrupt)
#define USART_IT_NE  ((uint16_t)0x0260)
作用：当接收到的数据中出现噪声时触发该中断。噪声错误通常是由于不正确的信号干扰引起的。
应用：用于检测和处理由于信号干扰导致的数据错误。11. USART_IT_FE (Framing Error Interrupt)
#define USART_IT_FE  ((uint16_t)0x0160)
作用：当接收到的数据出现帧错误时触发该中断。帧错误通常是由于不匹配的起始位、数据位或停止位引起的。
应用：用于检测数据帧的完整性，处理不正确的帧格式。总结
这些 USART_IT_* 宏定义用于启用或配置不同的 USART 中断源。每个宏定义代表一个特定的中断事件，程序可以根据这些中断源来执行相应的操作，如接收数据、发送数据、处理错误或检查硬件流控制等。通过启用和配置这些中断，STM32 系统可以实现高效的串口通信和错误处理。

串口的中断服务：

3.6代码实战

需求

实现所有串口使能接口
给接口某个串口句柄，即可使用对应串口功能
默认串口接收到数据直接返回给对应管脚；

一般我们对于串口都是使用异步通信方式，所以；命名UART

UART.h

#ifndef __UART_H__
#define __UART_H__
#include "stm32f10x.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "utils.h"
#include "stdio.h"	
#include "LED.h"
#define BOUND 115200
#define USART_REC_LEN  			200  	//定义最大接收字节数 200
#define EN_USART1_RX 			1		//使能（1）/禁止（0）串口1接收extern u8  USART_RX_BUF[USART_REC_LEN]; //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.末字节为换行符 
extern u16 USART_RX_STA;         		//接收状态标记	// 定义枚举类型/*| F103xx串口号 | TXD  | RXD  |
| ------------ | ---- | ---- |
| 1            | PA9  | PA10 |
| 2            | PA2  | PA3  |
| 3            | PB10 | PB11 |
| 4            | PC10 | PC11 |
| 5            | PC12 | PD2  |*/
typedef enum {uart1 = 0,uart2,uart3,uart4,uart5
} No_UART;void uart_init(No_UART UART_X);void uart1_init(void);void uart2_init(void);void uart3_init(void);void uart_response(void);#endif

UART.c

#include "UART.h"
//对printf的支持
#if 1
#pragma import(__use_no_semihosting)             
//标准库需要的支持函数                 
struct __FILE 
{ int handle; }; FILE __stdout;       
//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式    
void _sys_exit(int x) 
{ x = x; 
} 
//重定义fputc函数 
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;
}
#endif #if EN_USART1_RX   //如果使能了接收
//串口1中断服务程序
//注意,读取USARTx->SR能避免莫名其妙的错误   	
u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN];     //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.
//接收状态
//bit15，	接收完成标志
//bit14，	接收到0x0d
//bit13~0，	接收到的有效字节数目
u16 USART_RX_STA=0;       //接收状态标记	  void uart1_init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;USART_InitTypeDef USART_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//(1) 串口时钟使能， GPIO RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//(2) 串口复位   USART_DeInit(USART1); // 复位串口 1//(3) GPIO 端口模式设置//UART1_TX  发送端 GPIOA.9GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;	//复用推挽输出GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9//UART1_RX	接受端  GPIOA.10初始化GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10  //(4) 串口参数初始化USART_InitStructure.USART_BaudRate = BOUND;//串口波特率USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	//收发模式USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1//(5) 开启中断并且初始化 NVIC（如果需要开启中断才需要这个步骤）//Usart1 NVIC 配置NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;		//子优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			//IRQ通道使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//根据指定的参数初始化VIC寄存器USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断 USART_IT_RXNE//(6) 使能串口USART_Cmd(USART1, ENABLE);         //使能串口1 
}
/*PA2   txdPA3   rxd
*/
void uart2_init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;USART_InitTypeDef USART_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//(1) 串口时钟使能， GPIOA RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE);//(2) 串口复位   USART_DeInit(USART2); // 复位串口 3//(3) GPIO 端口模式设置//UART2_TX  发送端 GPIOA.2GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //GPIOA.2GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;	//复用推挽输出GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.2//UART2_RX	接受端  GPIOA.3初始化GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;//PA3GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.3//(4) 串口参数初始化USART_InitStructure.USART_BaudRate = BOUND;//串口波特率USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	//收发模式USART_Init(USART2, &USART_InitStructure); //初始化串口2//(5) 开启中断并且初始化 NVIC（如果需要开启中断才需要这个步骤）//Usart2 NVIC 配置NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;		//子优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			//IRQ通道使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//根据指定的参数初始化VIC寄存器USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断 USART_IT_RXNE//(6) 使能串口USART_Cmd(USART2, ENABLE);         //使能串口2 
}
/*PB10   txdPB11   rxd
*/
void uart3_init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;USART_InitTypeDef USART_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//(1) 串口时钟使能， GPIOB RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE);//(2) 串口复位   USART_DeInit(USART3); // 复位串口 3//(3) GPIO 端口模式设置//UART3_TX  发送端 GPIOB.10GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //GPIOB.10GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;	//复用推挽输出GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOB.10//UART3_RX	接受端  GPIOB.11初始化GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;//PB11GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOB.11 //(4) 串口参数初始化USART_InitStructure.USART_BaudRate = BOUND;//串口波特率USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	//收发模式USART_Init(USART3, &USART_InitStructure); //初始化串口1//(5) 开启中断并且初始化 NVIC（如果需要开启中断才需要这个步骤）//Usart3 NVIC 配置NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;		//子优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			//IRQ通道使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//根据指定的参数初始化VIC寄存器USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断 USART_IT_RXNE//(6) 使能串口USART_Cmd(USART3, ENABLE);         //使能串口3 
}void uart_init(No_UART UART_X)
{// 使能相应的 GPIO 时钟switch (UART_X) {case uart1:uart1_init();  // 使用 UART1 break;case uart2:uart2_init();  // 使用 UART2break;case uart3:uart3_init();  // 使用 UART3break;default:break;}}//(7) 编写中断处理函数// 十六进制	二进制
// 0x8000	1000 0000 0000 0000       表示接收是否完成
// 0x4000	0100 0000 0000 0000        表示接收是否已经接收到结束符 0x0d
// 0x3FFF	0011 1111 1111 1111void USART1_IRQHandler(void)                	//串口1中断服务程序
{u8 Res;if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾){Res =USART_ReceiveData(USART1);	//读取接收到的数据if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成{if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d{if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始else USART_RX_STA|=0x8000;	//接收完成了 }else //还没收到0X0D{	if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;else{USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;USART_RX_STA++;if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收	  }		 }}   		 } 
}void USART2_IRQHandler(void)                	//串口2中断服务程序
{u8 Res;if(USART_GetITStatus(USART2,USART_IT_RXNE)){Res = USART_ReceiveData(USART2);USART_SendData(USART2, Res);}}void USART3_IRQHandler(void)                	//串口3中断服务程序
{u8 Res;if(USART_GetITStatus(USART3,USART_IT_RXNE)){Res = USART_ReceiveData(USART3);USART_SendData(USART3, Res);}
}void uart_response(void)
{u16 t;  u16 len;	static u16 times=0;//将接收到的数据返回if(USART_RX_STA&0x8000){					   len=USART_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的数据长度for(t=0;t<len;t++){USART_SendData(USART1, USART_RX_BUF[t]);//向串口1发送数据while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);//等待发送结束}USART_RX_STA=0;}else{	//这里可以在项目集成中去掉；重复在端口打印数据以及led灯闪烁表明串口正常工作times++;if(times%30==0) {led_reversal(led1); }delay_ms(100);  } }#endif	

main.h

#ifndef __MAIN_H__
#define __MAIN_H__
#include "stm32f10x.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "utils.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "beep.h"
#include "KEY.h"
#include "UART.h"void HW_Init(void)
{/* 配置优先级分组  后续所有中断都遵循这个配置 NVIC_PriorityGroup_0：全 4 位用于抢占优先级，没有子优先级。NVIC_PriorityGroup_1：3 位用于抢占优先级，1 位用于子优先级。NVIC_PriorityGroup_2：2 位用于抢占优先级，2 位用于子优先级。NVIC_PriorityGroup_3：1 位用于抢占优先级，3 位用于子优先级。NVIC_PriorityGroup_4：全 4 位用于子优先级，没有抢占优先级。*/NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);delay_init(); //延时函数初始化led_init_reg();beep_init();KEY_init();uart_init(uart1);uart_init(uart2);uart_init(uart3);
}#endif

main.c

#include "stm32f10x.h"
#include "main.h"int main(void){	HW_Init();while(1){//led_test();//beep_test();KEY_test();uart_response();}}

3.7实验现象

串口1

和下载程序是同一个串口； 不用特殊处理串口硬件连接

串口3

使用ch340的usb转串口模块进行测试GND   ---   GND
TXD   ---   RXD
RXD   ---   TXD

硬件连接：