STM32最小系统板教程第三章第3讲|STM32 UART串口通信

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本讲知识点：串口简介、串口的使用、printf重定向

3.3.1   串口简介

串口是任何MCU中不可或缺的一个外设接口，也是我们开发中的重要调试手段，因此它的重要性不言而喻，这也是大家必须掌握的一个知识点。

串口通信采用的是串行通信，其通信示意图如下所示：

图3-3-1 串口通信

串行通信的特点：数据在一根数据线上依次逐位发送或接收，因此它的控制复杂，传输速度慢，但是适用于远距离传输。

我们所使用的串口（USART）又称为通用同步异步收发器，我们所使用的是异步串行通信，异步串行通信示意图如下所示：

图3-3-2 异步串行通信

异步串行通信的特点：它是指发送和接收端使用各自的时钟，是不连续传输的通信方式，一次通信只传输一个字符数据，称为字符帧。字符帧之间可以是任意间隙，字符帧的组成如上图所示。串行通信的数据传输方向可以分为单工、半双工、全双工传输，如下图所示：

图3-3-3 数据传输方式

简单了解了串口通信后，我们开始软件配置来实现串口通信。

3.3.2   串口软件配置

与之前一样，我们复制一份上一讲的代码，在此基础上编写本讲代码，首先我们添加usart.c和usart.h文件并加入到工程中，还不熟悉的朋友可以看看之前的讲解，其次，我们还需要添加USART的库函数，这里将添加完毕的结果贴图如下：

图3-3-4 usart.c、usart.h的添加

在编写之前，同样我们先看下原理图，本讲我们使用的是串口1，因此使用的是PA9和PA10两个引脚，同时根据《STM32F10xxx参考手册》第110页，串口外设的GPIO配置可以知道PA9和PA10的模式配置，如下图所示：

图3-3-5 串口1接口

图3-3-6 串口GPIO模式配置

根据串口模式配置，我们将其配置为全双工模式。还是先初始化串口所对应的引脚，再初始化串口这个外设，配置好的代码贴图如下：

图3-3-7 串口1引脚配置

接下来我们在主函数里调用串口库函数里的接收、发送函数，来实现在串口助手发送一个字符，单片机接收到后在转发到串口助手显示的效果，代码贴图如下：

仿真器与核心板的串口接线图如下：

图3-3-8 串口接线图

接着，我们打开串口调试助手，配置如下：

图3-3-9 串口实验

大家可以根据步骤自己动手配置来实现这个实验，加强学习效果。

3.3.3   printf重定向

接下来给大家介绍一种常用的调试函数printf函数，在STM32中如果不把printf重定向到USART1上，则无法将printf中的信息输出显示到电脑端的串口助手上，因此，我们需要加入重定向的一段代码，可以放在任何.c（源文件）里，这里我们就放在usart.c中，如下图所示：

图3-3-10 重定向代码

我们在主函数中只留下GPIO翻转的代码，其余的注释掉，添加printf（）函数，勾选Use MicroLIB，编译后下载到核心板，观察现象：

图3-3-11 printf函数打印实验

本讲内容就到这里，大家亲自动手实践一下吧 

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