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基于STM32F103C8T6的USART串行通信（PC與STM32） 一、功能要求及通信協議設計 通過PC控制STM32最小系統上的LED。采用中斷接收法，當串口接收到數據即進入中斷函數，接收該數據。接收和發送的數據幀長度可變，但不超過255字節。 通信協議設計如下： 1. PC端 （1） 數據幀頭為0xEA，數據幀尾為0x55。 （2） 如果數據幀中間數據為0x01，表示要點亮相對應的LED。 （3） 如果數據幀中間數據為0x02，表示要關閉相對應的LED。 2. STM32實驗系統端 （1） 正確點亮LED，則STM32回發：“LED in STM32 has been turnon!”，否則回發：“LED in STM32 has been on!”。 （2） 正確關閉LED，則STM32回發：“LED in STM32 has been turnoff!”，否則回發：“LED in STM32 has been off!”。 二、程序算法1. 算法設計 上位機（這里采用PC）按通信協議要求發送一幀數據給STM32實驗系統（下位機），下位機以中斷方式接收數據幀，如果是有效數據幀則設置標志，否則清除標志；如果接收到有效數據幀，STM32實驗系統（下位機）對數據幀進行分析并進行相應處理。如果命令是0x01，則點亮LED；如果命令是0x02，則關閉LED。 2. 程序框架 由于采用中斷方式，因此工程模板中的兩個中斷相關文件均必須被使用：stm32f10x_it.h和stm32f10x_it.c，前者主要是進行全局變量說明、中斷函數說明，后者主要是中斷函數的定義。另外設計的文件是：main.c，stm32f10x_conf.h，前者是主函數所在文件，后者是功能模塊頭文件設置文件。其它自定義文件有：UserDefine.h和User.c，前者是用戶類型定義及函數聲明所在文件，后者是用戶函數定義所在文件。因此，涉及工程模板中的文件有4個，分別是： （1） stm32f10x_it.h； （2） stm32f10x_it.c； （3） stm32f10x_conf.h； （4） main.c； （5） UserDefine.h； （6） User.c。 三、工程配置1. 選擇設備為STM32F103C8
2. 修改晶振頻率為8.0 STM32F103C8的內部晶振頻率為8MHz。 3. 設置預處理宏定義符號：USE_STDPERIPH_DRIVER,STM32F10X_MD USE_STDPERIPH_DRIVER表示要使用固件庫，STM32F10X_MD表示選用的是中等容量的STM32芯片。 4. 設置IncludePath路徑 該項配置是為了將STM32的啟動文件及官方庫包含進項目中，這樣能加快開發速度，而且使用官方庫開發相較于其他方式而言更淺顯易懂。 5. 設置調試方式 此項為PC與STM32芯片的連接方式，具體請自行調整 6. 設置啟動方式 此項設置為程序下載后及啟動，免去了手動啟動的環節。 四、源程序1. 文件1——stm32f10x_it.h #ifndef __STM32F10x_IT_H #define __STM32F10x_IT_H #include "stm32f10x.h" #include "UserDefine.h" void NMI_Handler(void); void HardFault_Handler(void); void MemManage_Handler(void); void BusFault_Handler(void); void UsageFault_Handler(void); void SVC_Handler(void); void DebugMon_Handler(void); void PendSV_Handler(void); void SysTick_Handler(void); void USART1_IRQHandler(void); #endif /* __STM32F10x_IT_H */
2. 文件2——stm32f10x_it.c #include "stm32f10x_it.h" extern RxTxBuffer_t Data; void NMI_Handler(void) { } void HardFault_Handler(void) { /* Go to infinite loop when Hard Faultexception occurs */ while (1) { } } void MemManage_Handler(void) { /* Go to infinite loop when Memory Manageexception occurs */ while (1) { } }
void BusFault_Handler(void) { /* Go to infinite loop when Bus Fault exception occurs */ while (1) { } }
void UsageFault_Handler(void) { /* Go to infinite loop when Usage Faultexception occurs */ while (1) { } }
void SVC_Handler(void) { } void DebugMon_Handler(void) { } void PendSV_Handler(void) { } void SysTick_Handler(void) { } void USART1_IRQHandler(void) { if(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_IT_RXNE)!=RESET) { USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE); Data.RxBuffer[Data.RxCount++]=USART_ReceiveData(USART1); //Data.RxCount &= 0xFF; } if (Data.RxBuffer[Data.RxCount - 1] == 0xEA) Data.RxHeader = Data.RxCount - 1; if(Data.RxBuffer[Data.RxHeader]==0xEA&&Data.RxBuffer[Data.RxCount -1] == 0x55) { Data.RxLen = Data.RxCount-1-Data.RxHeader; Data.RxOK = 1; } if(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_IT_ORE) == SET) { USART_ClearFlag(USART1, USART_IT_ORE); USART_ReceiveData(USART1); } }
3. 文件3——stm32f10x_conf.h #ifndef __STM32F10x_CONF_H #define __STM32F10x_CONF_H #include "stm32f10x_gpio.h" #include "stm32f10x_rcc.h" #include"stm32f10x_usart.h" #include "misc.h" #endif /* __STM32F10x_CONF_H */
4. 文件4——main.c #include "UserDefine.h" RxTxBuffer_t Data; int main(void) { u8 kcnt = 0; u8 cmd1, cmd2; SystemInit(); GPIO_Configure(); USART_Configure(); NVIC_Configure(); EmptyRxBuffer(BufferMAX); SendString((u8 *)("Welcome to my STM32!!!\n")); while (true) { if (Data.RxOK) { cmd1 = Data.RxBuffer[Data.RxHeader + 1]; cmd2 = Data.RxBuffer[Data.RxHeader + 2]; switch (cmd1) { case 0x01: LED_ON; Data.RxOK = 0; Data.RxCount = 0; EmptyRxBuffer(BufferMAX); break; case 0x02: LED_OFF; Data.RxOK = 0; Data.RxCount = 0; EmptyRxBuffer(BufferMAX); break; } } } }
5. 文件5——UserDefine.h #ifndef __USERDEFINE_H__ #define __USERDEFINE_H__ #include <stm32f10x.h> #include <stdbool.h> #include <string.h> #include <stdio.h> #define BufferMAX 255 #define LED_ON GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12) #define LED_OFF GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12) typedef struct { u8 RxBuffer[BufferMAX]; u8 TxBuffer[BufferMAX]; vu8 RxCount; vu8 TxCount; vu8 RxHeader; vu8 RxOK; vu8 RxLen; } RxTxBuffer_t; typedef enum { ERR = 0, OK = !ERR } RxTxState_t; void GPIO_Configure(); void USART_Configure(); void NVIC_Configure(); void DelayNms(u16 time); RxTxState_t SendOneByte(u8 dat); void SendString(u8 *Message); void EmptyRxBuffer(u8 len); #endif /* __USERDEFINE_H__ */
6. 文件6——User.c #include "UserDefine.h" extern RxTxBuffer_t Data; void GPIO_Configure() { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2P eriph_GPIOA, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); } void USART_Configure() { USART_InitTypeDef USART_InitStructure; USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200; USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_ HardwareFlowControl_None; USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode _Tx; USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength _8b; USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); USART_Cmd(USART1, ENABLE); } void NVIC_Configure() { NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE); } void DelayNms(u16 time) { u16 i = 0; while (time--) { i = 12000; while (i--) ; } } RxTxState_t SendOneByte(u8 dat) { vu32 cnt = 0; USART_SendData(USART1, dat); while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)== RESET) { cnt++; if (cnt == 100000) return ERR; } return OK; } void SendString(u8 *Message) { while (*Message != '\0') SendOneByte(*Message++); } void EmptyRxBuffer(u8 len) { u8 i; for(i = 0; i < len; i++) Data.RxBuffer = 0; }
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