stm32 USART串口半双工功能测试

原创

云端FFF 2022-11-22 10:23:38 博主文章分类：stm32 ©著作权

文章标签 stm32 串口半双工串口数据优先级 文章分类 虚拟化云计算

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一、串口半双工

stm32的串口支持全双工使用，即数据可双向同时传递，特点是有Rx和Tx两根数据线。这很好，可以满足大部分需要的
有些特殊场合，我们需要使用半双工，比如驱动某些数字舵机。这时数据也是双向传递，但是同一时刻只允许一个方向的数据进行传递。这种情况下只用到Tx这一根数据线。stm32的串口也支持半双工
数据手册中对串口的半双工功能有以下描述：
注意：

开启半双工后Rx引脚不在使用
Tx引脚应配置为开漏拉高
USART1~USART6都支持半双工
TE为1时是发送使能，注意这个不会被硬件封锁。换句话说只要TE为1，串口就一直处于发送状态不能接受。查看手册CR1寄存器部分：

可以看出：我们可以通过操作TE和RE位，配置串口处于仅发送或仅接受的状态

二、示例代码

1. 串口配置：

配置和普通的没啥区别，不同处在于Rx不用配了；Tx配为开漏拉高；使用库函数void USART_HalfDuplexCmd操作HDSEL位使能或失能半双工模式

void USART1_Half_Configuration(void)  
{  
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;   
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
  
  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE); //使能GPIOA时钟
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能USART1时钟
  
  GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1); //GPIOA9复用为USART1
  
    GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_OD;  //开漏上拉
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;    
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;  
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;  
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  


    USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;  
  USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;  
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;  
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;  
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;  
    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;  
  //USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx ;
    USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);  
    USART_HalfDuplexCmd(USART1, ENABLE);    //注意这个，启动半双工模式

    USART_Cmd(USART1,ENABLE);  
  USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);
  USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启相关中断
  
  //Usart1 NVIC 配置
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//串口1中断通道
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;//抢占优先级3
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3;   //子优先级3
  NVIC_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、
  
}

2. 串口模式切换

操作串口CR1寄存器的TE位和RE位即可，不妨使用宏的形式

#define readOnly(x) x->CR1 |= 4; x->CR1 &= 0xFFFFFFF7;    //串口x配置为只读，CR1->RE=1, CR1->TE=0
#define sendOnly(x) x->CR1 |= 8; x->CR1 &= 0xFFFFFFFB;    //串口x配置为只写，CR1->RE=0, CR1->TE=1

3. 一个简单的应用示例

USART1和USART2配置为半双工，从USART2发给USART1数据1开始，收到后将数据加一发给对方。
连线：PA9 - PD5
debug观察res1和res2交替递增

以下展示部分示例代码：

//主函数部分
int main(void)
{ 
  u16 times=0;  
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
  delay_init(168);        //延时初始化 
  LED_Init();         
  USART1_Half_Configuration();  //串口1配置为半双工
  USART2_Half_Configuration();  //串口2配置为半双工
  
  sendOnly(USART2);       //USART2只写
  readOnly(USART1);       //USART1只读
  USART_SendData(USART2,1);   //USART2先发给USART1
  while(1)
  {
    times++;
    if(times%30==0)LED0=!LED0;  //闪烁LED,提示系统正在运行.
    delay_ms(10);   
  }
}

//接收中断服务函数部分，完成数据互相发送
u8 Res1;  //debug观察
void USART1_IRQHandler(void)                
{
  
  if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  
  {
    Res1 = USART_ReceiveData(USART1);
    readOnly(USART2);
    sendOnly(USART1);
    USART_SendData(USART1,Res1+1);  //USART1发给USART2
  } 
} 

u8 Res2;  //debug观察
void USART2_IRQHandler(void)                  
{
  if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET) 
  {
    Res2 = USART_ReceiveData(USART2);
    readOnly(USART1);
    sendOnly(USART2);
    USART_SendData(USART2,Res2+1);  //USART2发给USART1
  } 
}