一.STM32串口介绍
1.串口的数据包格式为 起始位+数据位+校验位+停止位，所以一般需要设置数据位为8，校验位为1，停止位为1。我们再发送过程中只发送数据，其他的都由硬件来完成了，所以通信的双方在数据包格式配置相同时才能正确通信。
2.除去数据包格式设置一样外，因为串口大多数都是用异步通信，由于没有时钟信号，所以2个通信设备需约定好波特率，常见的有4800、9600、115200等，波特率一致时才能正确通信。
3.stm32的库文件中将这些需要配置的参数都写在了USART_InitTypeDef 结构体中，我们只要对其进行赋值，再调用函数USART_Init(),USART_Init函数会将USART_InitTypeDef 结构体中的数据写入相应的寄存器，这样就完成了对32串口的配置。
二.串口初始化（统一初始化）
1.串口配置时，只有少数值需要时常更改，大部分都是重复内容，因此将常用的这些值做为参数传入。这样调用一个函数可以对所有的串口进行赋值。（串口使用的GPIO在后续的文章中统一配置）借鉴前辈的代码。
2.串口初始化流程 开外设时钟->配置引脚（统一配置）->配置参数 ->使能中断 ->使能串口
void User_Usart_Init(USART_TypeDef* USARTx, u32 BaudRate, u16 WordLength, u16 StopBits, u16 Parity) { USART_InitTypeDef USART_InitStructure; USART_ClockInitTypeDef USART_ClockInitStructure ; if(USARTx == USART1) { RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);// Enable USART1使能或者失能APB2外设时钟 高速72MHz } else if(USARTx == USART2) { RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);// Enable USART2使能或者失能APB1外设时钟 低速36MHz } else if(USARTx == USART3) { RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3,ENABLE);// Enable USART3使能或者失能APB1外设时钟 低速36MHz } else if(USARTx == UART4) { RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_UART4,ENABLE);// Enable USART4使能或者失能APB1外设时钟 低速36MHz } else if(USARTx == UART5) { RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_UART5,ENABLE);// Enable USART5使能或者失能APB1外设时钟 低速36MH } USART_DeInit(USARTx); USART_InitStructure.USART_BaudRate = BaudRate; //波特率 USART_InitStructure.USART_WordLength = WordLength; //数据长度 USART_InitStructure.USART_StopBits = StopBits; //一个停止位 USART_InitStructure.USART_Parity = Parity; //无校验 USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //禁止硬件流控制 USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //Receive and transmit enabled USART_Init(USARTx, &USART_InitStructure); // Configure the USART1 USART_ClockInitStructure.USART_Clock = USART_Clock_Disable; //USART Clock disabled USART_ClockInitStructure.USART_CPOL = USART_CPOL_Low; //USART CPOL: Clock is active low USART_ClockInitStructure.USART_CPHA = USART_CPHA_2Edge; //USART CPHA: Data is captured on the second edge USART_ClockInitStructure.USART_LastBit = USART_LastBit_Disable; //USART LastBit: The clock pulse of the last data bit is not output to the SCLK pin USART_ClockInit(USARTx, &USART_ClockInitStructure); USART_ITConfig(USARTx, USART_IT_RXNE, ENABLE); //允许接收寄存器非空中断 USART_Cmd(USARTx, ENABLE); // Enable USARTx }
三.串口结构体
a.使能串口中断后，串口在接收到数据后会进入中断函数，中断函数就是我们要对数据进行整理的地方。（中断函数中不能写大量代码，有可能导下次中断来之前，数据还未处理完成，所以数据分析在后文）。
b.stm32的串口数量很多，因此将每个串口在运行中所需要的变量整合写进一个结构体中，相对更加方面快捷。按照本人经常使用的数据，在串口对应的.H文件中写出的结构体如下，之后在.C文件中对使用的结构体进行初始化就可以了。
#define SBUF_SIZE 255 //数据缓冲区大小 #define RBUF_SIZE 255 typedef struct { u8 sbuf[SBUF_SIZE]; //发送数组 u8 rbuf[RBUF_SIZE]; //接收数组 u8 temporary_buf[RBUF_SIZE]; //接收临时存储buf u16 sbuf_head; //需要发送数据的位置 u16 sbuf_tail; //需要发送数据的结束位置 u16 rbuf_head; //需要发送数据的位置 u16 rbuf_tail; //需要发送数据的结束位置 u8 com_already; //接收到数据 u32 com_timeout; //接收到数据到处理数据间延时 uint32_t rc; //计数 }UART_InformationType; //使用几个串口就可以创建几个结构体 extern UART_InformationType UART1_Information; //创建串口1的结构体 extern UART_InformationType UART2_Information; extern UART_InformationType UART3_Information;
四.串口中断
1.结构体写好后，接下来就是中断函数，串口中断来对接受的数据进行整理，如果串口处理数据的方法相差不是太大，都可以使用此中断函数来整理接收的数据。
2.串口数据整理的思想，以数据接受为例：
(1).开辟两个256字节的数组，用来存放接受或者发送的数据。
(2).数据接收：给256个字节设数据头尾，每当进入一次中断，有一个数据传入就把数据写到结构体的rbuf数组中保存起来，同时把数据头rbuf_head 值+1，当数据头超过数据缓冲区大小时清零。
(3).数据处理：有数据传入就把标志位 com_already 置1，处理完数据后清0，同时更新数据尾部rbuf_tail的数值。
(4).例如：刚上电时都为0，传入8个字节正确的数据，先将8个字节的数据保存在结构体中，同时每传入一个字节数据头加1。置1标志位等待数据处理函数。 数据处理函数处理完成数据后将数据尾加8等于数据头。（此时假设数据都是正确的情况，这样就可以造成循环可以保存接受的每一个数据，详情请看第5节代码。
3.中断函数中只写了数据的接受，对于stm32来说，数据发送直接封装为函数更加简单方便。
/******************************************************************** *函数描述：usart1中断 *入口说明：无 *返回说明：无 **********************************************************************/ void USART1_IRQHandler(void) { Dispose_USART_IRQHandler(USART1,&UART1_Information); } /********************************************************************* *函数描述：usart2中断 *入口说明：无 *返回说明：无 **********************************************************************/ void USART2_IRQHandler(void) { Dispose_USART_IRQHandler(USART2,&UART2_Information); } /********************************************************************* *函数描述：usart3中断 *入口说明：无 *返回说明：无 **********************************************************************/ void USART3_IRQHandler(void) { Dispose_USART_IRQHandler(USART3,&UART3_Information); } /********************************************************************* *函数描述：usart中断，处理接受的数据 *入口说明：USART_TypeDef* USARTx UART_InformationType* USARTx_Information 中断的串口 对应串口的结构体 *返回说明：无 **********************************************************************/ void Dispose_USART_IRQHandler(USART_TypeDef* USARTx,UART_InformationType* USARTx_Information) { if(USART_GetITStatus(USARTx, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收数据 { USARTx_Information->rbuf[USARTx_Information->rbuf_head++] = (u8)USARTx->DR; if(USARTx_Information->rbuf_head == SBUF_SIZE) { USARTx_Information->rbuf_head = 0; } USARTx_Information->com_already = USART_SBUF_NO_EMPTY;//USART_SBUF_NO_EMPTY自定义的数值为1 // USARTx_Information->com_timeout = Timer_1ms; //更新空闲计时 } } /********************************************************************* *函数描述：usart发送数据 *入口说明：USARTx:选择USART通道 data:发送的数据 data_long:数据长度 *返回说明：无 **********************************************************************/ void Send_Usart_data(USART_TypeDef* USARTx,u8* data,u16 data_long) { u16 a; for(a=0;a<data_long;a++) //发送数据 { USART_SendData(USART1,*(data+a)); while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) == RESET); } }
五.数据处理
1.串口接收完数据后，在数据处理函数中，处理相应的数据。
在实际使用中串口通信一般会规定相应的协议举例下面两种，实际中协议复杂多样，本例子以(2)为基础进行代码编写。
(1). 01 03 00 00 00 02 crcl crch
//常用的MODBUS协议格式 01为读取的设备地址，03为功能码，00 00 为读取的寄存器 00 02 为读取的数据 ,后两位为数据校验
(2). FA 04 00 02 xx xx FF
//FA为规定的协议头部 04为功能码 00 02 为数据长度 xx xx 为数据 FF为数据结尾
串口接收是，我们会收到一大串数据，我们首先要判断一串数据第一位，用IF来判断第一位是不是我们想要的数据，不是的话就判断下一位，知道找到正确数据，最后对接收到的数据进行校验，看收到的一大串数据是否正确，从而进行下一步处理。
/********************************************************************* *函数名称: Usart1_Dispos_Send_dat *函数描述：usart1处发送的数据 *入口说明：无 *返回说明：无 **********************************************************************/ void Usart1_Dispos_Send_command(void) { u16 i,j = 0; u16 m,length; u16 crc16 = 0; if(!UART1_Information.com_already) //串口标志位未使能就返回 return; UART1_Information.com_already = USART_SBUF_EMPTY; //更新串口标志位 i = UART1_Information.rbuf_tail; while(i != UART1_Information.rbuf_head) //如果此时的数据尾等于数据头退出循环 { if(UART1_Information.rbu== 0xfa) //判断数据头是不是想要的数据 { m = i; length = UART1_Information.rbuf[i+3]+5； //如果数据正确,判断数据长度，rbuf[i+3]为数据长度，再加5为一包数据的长度 for(j = 0;j < length ;j++) //提取每一帧数据,把数据放进临时数组 { if(m == UART1_Information.rbuf_head) //提取过程中数据尾等于数据头说明长度不够不是正确的数据，返回 return; UART1_Information.temporary_buf[j] = UART1_Information.rbuf[m++]; if(m == RBUF_SIZE) m = 0; } if(UART1_Information.temporary_buf[j-1] == 0xff) //有效数据 { Dispose_SVR_Commd(UART1_Information.temporary_buf); //处理临时数组数据 UART1_Information.rbuf_tail = m; i=m; } else //无效数据i++进行下一位的判断 { i++; if(i == RBUF_SIZE) //如果i等于数组上限清零 i = 0; } } else //如果第一位不是想要的数据，进行下一位判断 { i++; if(i == RBUF_SIZE) i = 0; } } } /********************************************************************* *函数名称: Dispos_Commd *函数描述：处理服务器发送的指令 *入口说明：P_tbuf:保存服务器指令数组的指针 *返回说明：无 **********************************************************************/ void Dispos_Commd(u8 * p) { u8 function,length; u16 register_addr; function = *(p+1); register_addr = *(p+3); length= *p; if(function==0x04) //功能码判，功能吗为自定义的功能 Write_Data(UART1_Information.temporary_buf,length); //写入数据 //if else() {} else{} // return; } /********************************************************************* *函数名称: Write_Data *函数描述：写入数据 *入口说明：buf 要写入的数据 ，length 要写入的数据长度 *返回说明：无 **********************************************************************/ void Write_Data(u8 *p,u8 length) { u8 length = 0; u8 buf[10]={0}; //自己定义写到flash中或者各种地方 //下列数据是需要的返回的数据，可以写数据返回成功，写可以返回一些其他数据，供发送者观看，或者判段是否接收成功 buf[length++] = 0xfa; buf[length++] = 0x04; buf[length++] = 0x00; buf[length++] = 0x02; buf[length++] = 0x00; buf[length++] = 0x00; buf[length++] = 0xff; Send_Usart_data（USART1,buf,length)； }
