串口初始化结构体和固件库学习笔记

比较简单，初始化结构体就能完成大部分工作。

USART初始化结构体

typedef struct
{
uint32_t USART_BaudRate;      //波特率 BRR
uint16_t USART_WordLength;    //字长 CR1_M
uint16_t USART_StopBits;      //停止位 CR2_STOP
uint16_t USART_Parity;        //校验控制 CR1_PCE、CR1_PS
uint16_t USART_Mode;          //模式选择CR1_TE、CR1_RE 发送/接收模式
uint16_t USART_HardwareFlowControl;   // 硬件流选择 CR3_CTSE、CR3_RTSE
} USART_InitTypeDef;

同步时钟初始化结构体

typedef struct
{
uint16_t USART_Clock;      // 同步时钟 CR2_CLKEN
uint16_t USART_CPOL;       // 极性 CR2_CPOL 串口空闲时时钟为Low/High
uint16_t USART_CPHA;       // 相位 CR2_CPHA 第1/2个边沿采集数据
uint16_t USART_LastBit;    //最后一个位的时钟脉冲 CR2_LBC 从/不从CK引脚输出
} USART_ClockInitTypeDef;

固件库函数

//1-串口初始化函数
void USART_Init
(USART_TypeDef* USARTx, USART_InitTypeDef* USART_InitStruct)
//2-中断配置函数
void USART_ITConfig
(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT,
FunctionalState NewState)
//3-串口使能函数 打开串口
void USART_Cmd(USART_TypeDef* USARTx,
FunctionalState NewState)
//4-数据发送函数
void USART_SendData
(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data)
//5-数据接收函数
uint16_t USART_ReceiveData(USART_TypeDef* USARTx)
//6-中断状态位获取函数
ITStatus USART_GetITStatus
(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT)

编程流程：
1-初始化串口需要用到的GPIO
2-初始化串口，USART_InitTypeDef
3-中断配置（接收中断，中断优先级）
4-使能串口
5-编写发送和接收函数
6-编写中断服务函数

h文件：主要定义了宏，在选择串口时只需要在前面选择 0/1即可

#ifndef __BSP_USART_H
#define __BSP_USART_H

#include "stm32f10x.h"
#include <stdio.h>

#define DEBUG_USART1     1
#define DEBUG_USART2     0
#define DEBUG_USART3     0
#define DEBUG_USART4     0
#define DEBUG_USART5     0

#if DEBUG_USART1
// 串口1-USART1
#define  DEBUG_USARTx                   USART1
#define  DEBUG_USART_CLK                RCC_APB2Periph_USART1
#define  DEBUG_USART_APBxClkCmd         RCC_APB2PeriphClockCmd
#define  DEBUG_USART_BAUDRATE           115200

// USART GPIO 引脚宏定义
#define  DEBUG_USART_GPIO_CLK           (RCC_APB2Periph_GPIOA)
#define  DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd    RCC_APB2PeriphClockCmd

#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT       GPIOA
#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_9
#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT       GPIOA
#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_10

#define  DEBUG_USART_IRQ                USART1_IRQn
#define  DEBUG_USART_IRQHandler         USART1_IRQHandler

#elif DEBUG_USART2
//串口2-USART2
#define  DEBUG_USARTx                   USART2
#define  DEBUG_USART_CLK                RCC_APB1Periph_USART2
#define  DEBUG_USART_APBxClkCmd         RCC_APB1PeriphClockCmd
#define  DEBUG_USART_BAUDRATE           115200

// USART GPIO 引脚宏定义
#define  DEBUG_USART_GPIO_CLK           (RCC_APB2Periph_GPIOA)
#define  DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd    RCC_APB2PeriphClockCmd

#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT       GPIOA
#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_2
#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT       GPIOA
#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_3

#define  DEBUG_USART_IRQ                USART2_IRQn
#define  DEBUG_USART_IRQHandler         USART2_IRQHandler

#elif DEBUG_USART3
//串口3-USART3
#define  DEBUG_USARTx                   USART3
#define  DEBUG_USART_CLK                RCC_APB1Periph_USART3
#define  DEBUG_USART_APBxClkCmd         RCC_APB1PeriphClockCmd
#define  DEBUG_USART_BAUDRATE           115200

// USART GPIO 引脚宏定义
#define  DEBUG_USART_GPIO_CLK           (RCC_APB2Periph_GPIOB)
#define  DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd    RCC_APB2PeriphClockCmd

#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT       GPIOB
#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_10
#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT       GPIOB
#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_11

#define  DEBUG_USART_IRQ                USART3_IRQn
#define  DEBUG_USART_IRQHandler         USART3_IRQHandler

#elif DEBUG_USART4
//串口4-UART4
#define  DEBUG_USARTx                   UART4
#define  DEBUG_USART_CLK                RCC_APB1Periph_UART4
#define  DEBUG_USART_APBxClkCmd         RCC_APB1PeriphClockCmd
#define  DEBUG_USART_BAUDRATE           115200

// USART GPIO 引脚宏定义
#define  DEBUG_USART_GPIO_CLK           (RCC_APB2Periph_GPIOC)
#define  DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd    RCC_APB2PeriphClockCmd

#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT       GPIOC
#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_10
#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT       GPIOC
#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_11

#define  DEBUG_USART_IRQ                UART4_IRQn
#define  DEBUG_USART_IRQHandler         UART4_IRQHandler

#elif DEBUG_USART5
//串口5-UART5
#define  DEBUG_USARTx                   UART5
#define  DEBUG_USART_CLK                RCC_APB1Periph_UART5
#define  DEBUG_USART_APBxClkCmd         RCC_APB1PeriphClockCmd
#define  DEBUG_USART_BAUDRATE           115200

// USART GPIO 引脚宏定义
#define  DEBUG_USART_GPIO_CLK           (RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_GPIOD)
#define  DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd    RCC_APB2PeriphClockCmd

#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT       GPIOC
#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_12
#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT       GPIOD
#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_2

#define  DEBUG_USART_IRQ                UART5_IRQn
#define  DEBUG_USART_IRQHandler         UART5_IRQHandler

#endif

void USART_Config(void);
void Usart_SendByte(USART_TypeDef* pUSARTx, uint8_t data);
void Usart_SendHalfWord(USART_TypeDef* pUSARTx, uint16_t data);
void Usart_SendArray(USART_TypeDef* pUSARTx, uint8_t *array,uint8_t num);
void Usart_SendStr(USART_TypeDef* pUSARTx, uint8_t *str);
#endif  /* __BSP_USART_H */

c文件：

#include "bsp_usart.h"

static void NVIC_Configuration(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

/* 嵌套向量中断控制器组选择 */
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

/* 配置USART为中断源 */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DEBUG_USART_IRQ;
/* 抢断优先级*/
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
/* 子优先级 */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
/* 使能中断 */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
/* 初始化配置NVIC */
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

void USART_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//开头
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;//开头

// 打开串口GPIO的时钟
DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd(DEBUG_USART_GPIO_CLK, ENABLE);

// 打开串口外设的时钟
DEBUG_USART_APBxClkCmd(DEBUG_USART_CLK, ENABLE);

// 将USART Tx的GPIO配置为推挽复用模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);

// 将USART Rx的GPIO配置为浮空输入模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);

// 配置串口的工作参数
// 配置波特率
USART_InitStructure.USART_BaudRate = DEBUG_USART_BAUDRATE;
// 配置 针数据字长
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
// 配置停止位
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
// 配置校验位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;
// 配置硬件流控制
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
// 配置工作模式，收发一起
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
// 完成串口的初始化配置
USART_Init(DEBUG_USARTx, &USART_InitStructure);

// 串口中断优先级配置
NVIC_Configuration();

// 使能串口接收中断
USART_ITConfig(DEBUG_USARTx, USART_IT_RXNE, ENABLE);

// 使能串口
USART_Cmd(DEBUG_USARTx, ENABLE);
}

/* 发送一个字节 */
void Usart_SendByte(USART_TypeDef* pUSARTx, uint8_t data)
{
USART_SendData(pUSARTx, data);  //固件库函数
while( USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET );//检测TXE，发送寄存器是否为空
}

/* 发送两个字节的数据 */
void Usart_SendHalfWord(USART_TypeDef* pUSARTx, uint16_t data)
{
uint8_t temp_h,temp_l;

temp_h = (data&0xff00) >> 8 ;
temp_l = data&0xff;

USART_SendData(pUSARTx, temp_h);
while( USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET );

USART_SendData(pUSARTx, temp_l);
while( USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET );
}

/* 发送8位数据的数组 */
void Usart_SendArray(USART_TypeDef* pUSARTx, uint8_t *array,uint8_t num)
{//数组传入数据为指针
uint8_t i;
for( i=0; i<num; i++ )
{
Usart_SendByte(pUSARTx, array[i]);
}
while( USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TC) == RESET );
}

/* 发送字符串 */
void Usart_SendStr(USART_TypeDef* pUSARTx, uint8_t *str)
{
uint8_t i=0;
do
{
Usart_SendByte(pUSARTx, *(str+i));
i++;
}while(*(str+i) != '\0');          //字符串以'\0'结束
while( USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TC) == RESET );
}

///重定向c库函数printf到串口，重定向后可使用printf函数
//将函数实体转为MCU的串口发送/接收函数
int fputc(int ch, FILE *f)
{
/* 发送一个字节数据到串口 */
USART_SendData(DEBUG_USARTx, (uint8_t) ch);

/* 等待发送完毕 */
while (USART_GetFlagStatus(DEBUG_USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);

return (ch);
}

///重定向c库函数scanf到串口，重写向后可使用scanf、getchar等函数
int fgetc(FILE *f)
{
/* 等待串口输入数据 */
while (USART_GetFlagStatus(DEBUG_USARTx, USART_FLAG_RXNE) == RESET);

return (int)USART_ReceiveData(DEBUG_USARTx);
}

main.c:

#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_usart.h"

int main(void)
{
uint8_t a[10]={100,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
USART_Config();
//如果在串口调试工具里不选十六进制，如果没用对应的ASCII码值将输出空
//	Usart_SendByte(DEBUG_USARTx,'A');
//	Usart_SendHalfWord(DEBUG_USARTx, 0xff56);
//
//	Usart_SendArray(DEBUG_USARTx, a,10);
//	Usart_SendStr(DEBUG_USARTx, "HELLO WORLD \n");
//	putchar( 'p' )  //发送一个字符
printf( "HELLO WORLD \n" );

while (1)
{

}
}

例程来源于野火哥，学习并自己备注。