STM32_USART通用同步/异步收发器

目录

背景

程序

STM32浮空输入的概念

1.基本概念

2. STM32浮空输入的特点

3. STM32浮空输入的应用场景

STM32推挽输出详解

1. 基本概念

2. 工作原理

3. 应用场景

使能外设时钟

TXE 和 TC的区别

USART_IT_TXE

USART_IT_TC

使能串口外设

中断处理函数

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背景

单片机有常用的三大通信（SPI、I2C、UART(USART)）。本篇文章对STM32的UART初始化进行简要的说明。

程序

void USART1_Init(u32 bound){ //串口1初始化并启动//GPIO端口设置GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;USART_InitTypeDef USART_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;	 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	//使能USART1，GPIOA时钟//USART1_TX   PA.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);  //USART1_RX	  PA.10GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //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 初始化设置USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//一般设置为9600;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USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启ENABLE/关闭DISABLE中断USART_Cmd(USART1, ENABLE);                    //使能串口 
}

对于RX脚的端口模式要设置为浮空输入。对于RX脚的端口模式要设置为推挽输出

STM32浮空输入的概念

1.基本概念

STM32浮空输入（Floating Input）模式是指GPIO端口的电平状态完全由外部信号决定，该引脚既不连接到内部上拉电阻，也不连接到内部下拉电阻，处于高阻态。这种模式下，引脚对外表现为高阻抗，可以检测到微弱的信号变化。

2. STM32浮空输入的特点

• ‌高阻抗‌：浮空输入时，引脚表现为高阻抗，对外部电路的影响较小。
• ‌电平状态不定‌：由于电平状态完全由外部信号决定，因此在外部无信号或信号微弱时，引脚电平状态可能不稳定，容易受到外界电磁干扰。
• ‌适用于特定场景‌：浮空输入通常用于需要高阻抗信号读取的场景，如按键检测、ADC（模数转换器）输入等。

3. STM32浮空输入的应用场景

• ‌按键检测‌：在按键电路中，按键未按下时，通过浮空输入模式可以检测到按键的悬空状态，从而判断按键是否被按下。
• ‌ADC输入‌：在ADC采样输入时，使用浮空输入模式可以减少上拉或下拉电阻对采样结果的影响，提高采样精度。
• ‌微弱信号检测‌：由于浮空输入具有高阻抗特性，可以检测到微弱的信号变化，适用于需要高灵敏度信号检测的场景。

STM32推挽输出详解

1. 基本概念

STM32推挽输出（Push-Pull Output）是一种GPIO（通用输入输出）引脚输出模式，能够输出高电平和低电平，并具有一定的驱动能力。在这种模式下，引脚在输出低电平时形成低阻抗，输出高电平时形成高阻抗，可以驱动外部电路。

2. 工作原理

推挽输出模式的工作原理基于两个互补的晶体管（通常是MOSFET或双极型晶体管）来控制输出电平。当输出信号为高电平时，一个晶体管导通，将输出端拉向高电平；当输出信号为低电平时，另一个晶体管导通，将输出端拉向低电平。这种互补控制方式确保了输出端在高低电平之间快速切换，同时提供足够的驱动能力。

3. 应用场景

STM32推挽输出模式广泛应用于需要驱动外部负载的场景，如：

• 控制LED灯的亮灭。
• 驱动继电器、电机等负载。
• 与其他数字电路进行逻辑电平连接。

使能外设时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

查看GPIOA(端口组A)是接在APB2总线上。

串口中断配置

TXE 和 TC的区别

USART_IT_TXE

‌USART_IT_TXE‌（发送数据寄存器空标志位）表示发送数据寄存器（USART_DR）为空，即可以往USART_DR中写入下一个要发送的数据。当USART_DR中的数据被传送到移位寄存器后，TXE标志被设置，此时程序可以把下一个要发送的字节写入USART_DR。需要注意的是，在初始化USART时，即使没有发送任何数据，TXE标志也会被设置，因为此时发送数据寄存器是空的‌12。

USART_IT_TC

‌USART_IT_TC‌（传输完成标志位）表示移位寄存器中的所有数据都已发送完毕。当移位寄存器中的所有数据都移出后，硬件会设置TC标志。TC标志是在发送结束时触发，通常用于发送结束后处理‌。

使能串口外设

中断处理函数

void USART1_IRQHandler(void){ //串口1中断服务程序（固定的函数名不能修改）	u8 Res;if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET){ 	Res =USART_ReceiveData(USART1);//(USART1->DR);	//读取接收到的数据printf("%c",Res); //把收到的数据以 a符号变量 发送回电脑		} 
}