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介紹STM32F407串口配置步驟，完成串口的數(shù)據(jù)發(fā)送與接收、實現(xiàn)中斷接收，支持printf重定向。
STM32F407 串口配置說明
STM32F4 的串口資源相當豐富的，功能也相當強勁，STM32F407ZGT6 最多可提供 6 路串口，有分數(shù)波特率發(fā)生器、支持同步單線通信和半雙工單線通訊、支持 LIN、 支持調(diào)制解調(diào)器操作、 智能卡協(xié)議和 IrDA SIR ENDEC 規(guī)范、具有 DMA 等。
【1】串口硬件引腳分析
【2】串口復用引腳介紹
串口寄存器介紹在手冊第26章
F407串口對應的引腳
配置復用功能的寄存器
串口時鐘頻率配置分析
【3】串口1配置示例
Usart.c代碼示例：
#include "usart.h"
/*
函數(shù)功能：串口1初始化
函數(shù)形參：
u32 clock :時鐘頻率(默認*1000000HZ) 注意：APB1最大時鐘頻率為42MHZ APB2最大時鐘頻率為84MHZ
u32 baud :波特率
硬件連接：
PA9--->TX
PA10-->RX
*/
void USART1_Init(u32 clock,u32 baud)
{
/*1. 開時鐘*/
RCC->AHB1ENR|=1<<0; //使能PORTA時鐘
RCC->APB2ENR|=1<<4; //使能USART1時鐘
/*2. 復位串口時鐘*/
RCC->APB2RSTR|=1<<4; //使能USART1復位時鐘
RCC->APB2RSTR&=~(1<<4); //關閉USART1復位時鐘
/*3. 配置GPIO口模式*/
GPIOA->MODER&=~(0x3<<9*2); //清除模式
GPIOA->MODER|=0x2<<9*2; //配置復用功能模式
GPIOA->MODER&=~(0x3<<10*2); //清除模式
GPIOA->MODER|=0x2<<10*2; //配置復用功能模式
GPIOA->OTYPER&=~(0x1<<9); //0表示推挽輸出
GPIOA->OSPEEDR&=~(0x3<<9*2); //清除之前配置
GPIOA->OSPEEDR|=0x2<<9*2; //50MHZ輸出速度
GPIOA->PUPDR&=~(0x3<<10*2); //清除之前配置
GPIOA->PUPDR|=0x1<<10*2; //配置上拉
GPIOA->AFR[1]&=~(0xF<<4*1); //清除PA9配置
GPIOA->AFR[1]|=0x7<<4*1; //配置PA9復用功能模式為串口1
GPIOA->AFR[1]&=~(0xF<<4*2); //清除PA10配置
GPIOA->AFR[1]|=0x7<<4*2; //配置PA10復用功能模式為串口1
/*4. 配置USART-CR寄存器*/
USART1->BRR=(clock*1000000)/baud;//配置波特率
USART1->CR1|=1<<3; //使能發(fā)送
USART1->CR1|=1<<2; //使能接收，并開始搜尋RX引腳上的起始位
USART1->CR1|=1<<13; //USART模塊使能。
}
/*
函數(shù)功能：串口字符串發(fā)送
函數(shù)形參：
USART_TypeDef *USARTx :串口的類型 (USART1 USART2 USART3)
u8 *str:將要發(fā)送的字符串
*/
void USARTxSendString(USART_TypeDef *USARTx,u8 *str)
{
while(*str!='?')
{
USARTx->DR=*str;
while(!(USARTx->SR&1<<7)){} //等待發(fā)送完成
str++;
}
}
Usart.h代碼示例
#ifndef USART_H
#define USART_H
#include "stm32f4xx.h"
void USART1_Init(u32 clock,u32 baud);
void USARTxSendString(USART_TypeDef *USARTx,u8 *str);
#endif
Main.c代碼示例
#include "stm32f4xx.h" // Device header
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "usart.h"
int main(void)
{
u8 key,i,c;
LED_Init();
KEY_Init();
USART1_Init(84,115200);
while(1)
{
key=ScanKeyVal(0);
if(key)
{
i=!i;
LED0(i);
LED1(i);
USARTxSendString(USART1,"萬邦易嵌嵌入式開發(fā)!rn");
}
if(USART1->SR&1<<5) //接收到數(shù)據(jù)
{
c=USART1->DR;
USART1->DR=c; //將接收到的數(shù)據(jù)原路返回
}
}
}
【4】串口標準輸入輸出重定向
Usart.c文件增加代碼：
#include "usart.h"
/*
函數(shù)功能：串口1初始化
函數(shù)形參：
u32 clock :時鐘頻率(默認*1000000HZ) 注意：APB1最大時鐘頻率為42MHZ APB2最大時鐘頻率為84MHZ
u32 baud :波特率
硬件連接：
PA9--->TX
PA10-->RX
*/
void USART1_Init(u32 clock,u32 baud)
{
/*1. 開時鐘*/
RCC->AHB1ENR|=1<<0; //使能PORTA時鐘
RCC->APB2ENR|=1<<4; //使能USART1時鐘
/*2. 復位串口時鐘*/
RCC->APB2RSTR|=1<<4; //使能USART1復位時鐘
RCC->APB2RSTR&=~(1<<4); //關閉USART1復位時鐘
/*3. 配置GPIO口模式*/
GPIOA->MODER&=~(0x3<<9*2); //清除模式
GPIOA->MODER|=0x2<<9*2; //配置復用功能模式
GPIOA->MODER&=~(0x3<<10*2); //清除模式
GPIOA->MODER|=0x2<<10*2; //配置復用功能模式
GPIOA->OTYPER&=~(0x1<<9); //0表示推挽輸出
GPIOA->OSPEEDR&=~(0x3<<9*2); //清除之前配置
GPIOA->OSPEEDR|=0x2<<9*2; //50MHZ輸出速度
GPIOA->PUPDR&=~(0x3<<10*2); //清除之前配置
GPIOA->PUPDR|=0x1<<10*2; //配置上拉
GPIOA->AFR[1]&=~(0xF<<4*1); //清除PA9配置
GPIOA->AFR[1]|=0x7<<4*1; //配置PA9復用功能模式為串口1
GPIOA->AFR[1]&=~(0xF<<4*2); //清除PA10配置
GPIOA->AFR[1]|=0x7<<4*2; //配置PA10復用功能模式為串口1
/*4. 配置USART-CR寄存器*/
USART1->BRR=(clock*1000000)/baud;//配置波特率
USART1->CR1|=1<<3; //使能發(fā)送
#ifdef USART1_INTERRUPT
USART1->CR1|=1<<5; //開啟串口接收中斷
SetNVICPriorityGrouping(USART1_IRQn,1,3); //設置中斷優(yōu)先級
#endif
USART1->CR1|=1<<2; //使能接收，并開始搜尋RX引腳上的起始位
USART1->CR1|=1<<13; //USART模塊使能。
}
/*
函數(shù)功能：串口字符串發(fā)送
函數(shù)形參：
USART_TypeDef *USARTx :串口的類型 (USART1 USART2 USART3)
u8 *str:將要發(fā)送的字符串
*/
void USARTxSendString(USART_TypeDef *USARTx,u8 *str)
{
while(*str!='?')
{
USARTx->DR=*str;
while(!(USARTx->SR&1<<7)){} //等待發(fā)送完成
str++;
}
}
/*
函數(shù)功能:重寫printf底層函數(shù)接口
*/
int fputc(int c,FILE *stream)
{
USART1->DR=c; //發(fā)送一個字符
while(!(USART1->SR&1<<7)){}
return c;
}
/*
函數(shù)功能：重新scanf底層函數(shù)接口
*/
int fgetc(FILE *stream)
{
while(!(USART1->SR&1<<5)){}
return USART1->DR;
}
/*
函數(shù)功能：串口1的中斷服務函數(shù)
*/
void USART1_IRQHandler(void)
{
u8 data;
if(USART1->SR&1<<5)
{
data=USART1->DR;
USART1->DR=data;
}
}
Main.c代碼示例
#include "stm32f4xx.h" // Device header
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "usart.h"
int main(void)
{
u8 i;
u8 buff[100];
LED_Init();
KEY_Init();
USART1_Init(84,115200);
while(1)
{
i=!i;
LED0(i);
LED1(i);
printf("STM32F407串口測試!rn");
printf("請輸入數(shù)據(jù)按回車鍵結束: (串口軟件需要勾選發(fā)送新行)rn");
scanf("%s",buff);
printf("你輸入的數(shù)據(jù)為:%srnrnrn",buff);
}
}
第一步需要先編寫設置中斷優(yōu)先級的函數(shù)：
sys.c代碼示例
#include "sys.h"
/*
函數(shù)功能：設置NVIC中斷控制器優(yōu)先級
函數(shù)形參：
IRQn_Type IRQn：中斷線
uint32_t PreemptPriority:搶占優(yōu)先級
uint32_t SubPriority:次優(yōu)先級
*/
void SetNVICPriorityGrouping(IRQn_Type IRQn,uint32_t PreemptPriority, uint32_t SubPriority)
{
uint32_t Priority;
NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PriorityGroup_2); //設置優(yōu)先級分組，每個工程只能設置一次
Priority=NVIC_EncodePriority(NVIC_PriorityGroup_2,PreemptPriority,SubPriority); //編碼優(yōu)先級
NVIC_SetPriority(IRQn,Priority); //設置優(yōu)先級
NVIC_EnableIRQ(IRQn);
}
Sys.h文件代碼示例：
#ifndef _SYS_H
#define _SYS_H
#include "stm32f4xx.h"
/*中斷控制器分組*/
#define NVIC_PriorityGroup_0 ((uint32_t)0x700) /*!< 0 bits for pre-emption priority
4 bits for subpriority */
#define NVIC_PriorityGroup_1 ((uint32_t)0x600) /*!< 1 bits for pre-emption priority
3 bits for subpriority */
#define NVIC_PriorityGroup_2 ((uint32_t)0x500) /*!< 2 bits for pre-emption priority
2 bits for subpriority */
#define NVIC_PriorityGroup_3 ((uint32_t)0x400) /*!< 3 bits for pre-emption priority
1 bits for subpriority */
#define NVIC_PriorityGroup_4 ((uint32_t)0x300) /*!< 4 bits for pre-emption priority
0 bits for subpriority */
/**
@code
The table below gives the allowed values of the pre-emption priority and subpriority according
to the Priority Grouping configuration performed by NVIC_PriorityGroupConfig function
============================================================================================================================
NVIC_PriorityGroup | NVIC_IRQChannelPreemptionPriority | NVIC_IRQChannelSubPriority | Description
============================================================================================================================
NVIC_PriorityGroup_0 | 0 | 0-15 | 0 bits for pre-emption priority
| | | 4 bits for subpriority
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NVIC_PriorityGroup_1 | 0-1 | 0-7 | 1 bits for pre-emption priority
| | | 3 bits for subpriority
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NVIC_PriorityGroup_2 | 0-3 | 0-3 | 2 bits for pre-emption priority
| | | 2 bits for subpriority
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NVIC_PriorityGroup_3 | 0-7 | 0-1 | 3 bits for pre-emption priority
| | | 1 bits for subpriority
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NVIC_PriorityGroup_4 | 0-15 | 0 | 4 bits for pre-emption priority
| | | 0 bits for subpriority
============================================================================================================================
@endcode
*/
void SetNVICPriorityGrouping(IRQn_Type IRQn,uint32_t PreemptPriority, uint32_t SubPriority);
#endif
Usart.c文件示例
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