目錄

前言：

STM32串口通信基礎(chǔ)知識：

1，STM32里的串口通信

2，串口的發(fā)送和接收

串口發(fā)送：

串口接收：

串口在STM32中的配置：

1. RCC開啟USART、串口TX/RX所對應(yīng)的GPIO口

2. 初始化GPIO口

3. 串口初始化

4. 串口使能

5. 串口發(fā)送數(shù)據(jù)

串口接收的兩種實現(xiàn)方式：

1，輪詢方式：

2，中斷方式：

查詢RXNE標(biāo)志位

?使用中斷

實戰(zhàn)演練：

1. 初始化LED燈相應(yīng)的GPIO口

2. 初始化USART3

3. 實現(xiàn)發(fā)送功能

4. 實現(xiàn)接收字符串功能

1，通過輪詢的方式檢查是否接收到了特定的字符串：

2，通過中斷的方式實現(xiàn)USART3接收特定的字符串：

1. 配置NVIC以使能USART3中斷

2. 在USART3初始化函數(shù)中開啟接收中斷

3. 編寫USART3的中斷服務(wù)函數(shù)來處理接收到的字節(jié)

5. 主函數(shù)

總結(jié)：

前言：

本文在于記錄自己最近做項目過程中遇到的問題和總結(jié)，各種情況下串口通信在STM32的實際使用方面占有很大的比重，本文主要對串口的發(fā)送和接受做了一個詳細(xì)的總結(jié)和規(guī)劃，同時也對串口通信做一個簡要的總結(jié)。

STM32串口通信基礎(chǔ)知識：

1，STM32里的串口通信

在STM32里，串口通信是USART,STM32可以通過串口和其他設(shè)備進(jìn)行傳輸并行數(shù)據(jù)，是全雙工，異步時鐘控制，設(shè)備之間是點(diǎn)對點(diǎn)的傳輸。對應(yīng)的STM32引腳分別是RX和TX端。STM32的串口資源有USART1、USART2、USART3.

串口的幾個重要的參數(shù):

• 波特率，串口通信的速率
• 空閑，一般為高電平
• 起始位，標(biāo)志一個數(shù)據(jù)幀的開始，固定為低電平。當(dāng)數(shù)據(jù)開始發(fā)送時，產(chǎn)生一個下降沿。(空閑–>起始位)
• 數(shù)據(jù)位，發(fā)送數(shù)據(jù)幀，1為高電平，0為低電平。低位先行。
  比如 發(fā)送數(shù)據(jù)幀0x0F 在數(shù)據(jù)幀里就是低位線性 即 1111 0000
• 校驗位，用于數(shù)據(jù)驗證，根據(jù)數(shù)據(jù)位的計算得來。有奇校驗，偶校驗和無校驗。
• 停止位，用于數(shù)據(jù)的間隔，固定為高電平。數(shù)據(jù)幀發(fā)送完成后，產(chǎn)生一個上升沿。(數(shù)據(jù)傳輸–>停止位)

下方就是一個字節(jié)數(shù)據(jù)的傳輸過程，從圖中可以看出，串口發(fā)送的數(shù)據(jù)一般都是以數(shù)據(jù)幀的形式進(jìn)行傳輸，每個數(shù)據(jù)幀都由起始位，數(shù)據(jù)位，停止位組成， 且停止位可變。

2，串口的發(fā)送和接收

USART是STM32內(nèi)部集成的硬件外設(shè)，可以根據(jù)數(shù)據(jù)寄存器的一個字節(jié)數(shù)據(jù)自動生成數(shù)據(jù)幀時序，從TX引腳發(fā)送出去，也可以自動接收RX引腳的數(shù)據(jù)幀時序，拼接成一個字節(jié)數(shù)據(jù)，存放在數(shù)據(jù)寄存器里。

當(dāng)配置好USART的電路之后，直接讀取數(shù)據(jù)寄存器，就可以自動發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)了。在發(fā)送和接收的模塊有4個重要的寄存器

• 發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器TDR
• 發(fā)送移位寄存器，把一個字節(jié)的數(shù)據(jù)一位一位的移出去
• 接收數(shù)據(jù)寄存器RDR
• 接收移位寄存器，把一個字節(jié)的數(shù)據(jù)

下方為串口的發(fā)送和接收圖解：

串口發(fā)送：

在配置串口的各個參數(shù)時，可以選擇發(fā)送數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)位的大小，可選8位或9位。

串口發(fā)送數(shù)據(jù)實際上就是對發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器TDR進(jìn)行寫操作。

1. 當(dāng)串口發(fā)送數(shù)據(jù)時，會檢測發(fā)送移位寄存器是不是有數(shù)據(jù)正在移位，如果沒有移位，那么這個數(shù)據(jù)就會立刻轉(zhuǎn)移到發(fā)送移位寄存器里。準(zhǔn)備發(fā)送。

2. 當(dāng)數(shù)據(jù)移動到移位寄存器時，會產(chǎn)生一個TXE發(fā)送寄存器空標(biāo)志位，該位描述如下。當(dāng)TXE被置1，那么就可以在TDR寫入下一個數(shù)據(jù)了。即發(fā)送下一個數(shù)據(jù)。

3. 發(fā)送移位寄存器在發(fā)送器控制的控制下，向右移位，一位一位的把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絋X引腳。

4. 數(shù)據(jù)移位完成后，新的數(shù)據(jù)就會再次從TDR轉(zhuǎn)移到發(fā)送移位寄存器里來，依次重復(fù)1-3的過程。通過讀取TXE標(biāo)志位來判斷是否發(fā)送下一個數(shù)據(jù)。

串口接收：

1. 數(shù)據(jù)從RX引腳通向接收移位寄存器，在接收控制的控制下，一位一位的讀取RX的電平，把第一位放在最高位，然后右移，移位八次之后就可以接收一個字節(jié)了。
2. 當(dāng)一個字節(jié)數(shù)據(jù)移位完成之后，這一個字節(jié)的數(shù)據(jù)就會整體的移到接收數(shù)據(jù)寄存器RDR里來。
3. 在轉(zhuǎn)移時會置RXNE接收標(biāo)志位，即RDR寄存器非空，下方為該位的描述。當(dāng)被置1后，就說明數(shù)據(jù)可以被讀出。

下圖即為串口接收的工作流程

串口在STM32中的配置：

1. RCC開啟USART、串口TX/RX所對應(yīng)的GPIO口

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3,ENABLE);  //開啟USART2的時鐘
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);   //開啟GPIOA的時鐘

2. 初始化GPIO口

這里注意哈，根據(jù)自己的需求來配置GPIO口，發(fā)送和接收是都需要還是只需要其中一個。然后對應(yīng)的根據(jù)引腳定義表來初始化對應(yīng)的GPIO口。

USART3對應(yīng)的引腳

USART2對應(yīng)的引腳

USART1對應(yīng)的引腳

這里根據(jù)手冊來看，RX引腳模式配置成浮空輸入或者上拉輸入。TX引腳模式配置成復(fù)用推挽輸出。

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    // USART3 TX -> PB10
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);   

    // USART3 RX -> PB11
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

3. 串口初始化

注意哈，USART_Init()這個函數(shù)，是用來配置串口的相關(guān)參數(shù)的。

• USART_BaudRate 串口通信使用的波特率 一般是9600或者是115200，這里我們給9600
• USART_HardwareFlowControl 是否選擇硬件流觸發(fā)，一般這個我們也不選，所以選擇無硬件流觸發(fā)。
• USART_Mode 這個參數(shù)要注意了哈，串口的模式，發(fā)送模式還是接收模式，還是兩者都有，這里使用收發(fā)模式
• USART_Parity 校驗位，可以選擇奇偶校驗和不校驗。沒有需求就直接無校驗
• USART_StopBits 停止位 有1、0.5、2位，我們這里選1位停止位
• USART_WordLength 數(shù)據(jù)位 有8位和9位可以選擇

 //串口初始化
	USART_InitTypeDef USART_InitStruct;
	USART_StructInit(&USART_InitStruct);  //初始默認(rèn)值
	USART_InitStruct.USART_BaudRate=9600;
	USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;   //不使用硬件流觸發(fā)
	USART_InitStruct.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;	//收發(fā)模式（TX 發(fā)送模式  RX 接收模式）   			
	USART_InitStruct.USART_Parity=USART_Parity_No;   		//不選擇校驗
	USART_InitStruct.USART_StopBits=USART_StopBits_1;  		//停止位1位
	USART_InitStruct.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;	//數(shù)據(jù)位8位
	USART_Init(USART3,&USART_InitStruct);

4. 串口使能

//串口使能
   USART_Cmd(USART3,ENABLE);

5. 串口發(fā)送數(shù)據(jù)

注意哈，我們要判斷TXE標(biāo)志位的狀態(tài)。0，數(shù)據(jù)還沒有被轉(zhuǎn)移到移位寄存器；1,數(shù)據(jù)已經(jīng)被轉(zhuǎn)移到移位寄存器。當(dāng)TXE標(biāo)志位為1時，就說明可以發(fā)送下一個數(shù)據(jù)了。詳細(xì)過程可看上面串口發(fā)送的解釋。

//串口3發(fā)送一個字節(jié)
void Usart3_SendByte(u8 val)
{
    USART_SendData(USART3, val);
	//0 表示數(shù)據(jù)還未轉(zhuǎn)移到移位寄存器 循環(huán)等待 1 數(shù)據(jù)已經(jīng)被轉(zhuǎn)移到了移位寄存器可以發(fā)送數(shù)據(jù)
    while (USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_TC) == RESET);	//等待發(fā)送完成,不需要手動清零 再次寫入TDR時會自動清零	
}

經(jīng)過上述五步的配置，單片機(jī)就可以通過串口發(fā)送數(shù)據(jù)了。

串口接收的兩種實現(xiàn)方式：

串口接收通?？梢酝ㄟ^輪詢（Polling）和中斷（Interrupt）兩種方式來實現(xiàn)。

• 輪詢方式就是通過不斷的查詢RXNE標(biāo)志位，通過判斷RXNE位的狀態(tài)來確定數(shù)據(jù)是否接收。
• 中斷方式就是通過配置接收輸出控制通道，配置NVIC，在中斷服務(wù)子函數(shù)里進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收。

1，輪詢方式：

在輪詢方式中，程序通過不斷地查詢串口接收緩沖區(qū)是否有數(shù)據(jù)到達(dá)。當(dāng)檢測到數(shù)據(jù)到達(dá)時，程序立即讀取接收緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)。

優(yōu)點(diǎn)：

• 實現(xiàn)簡單，易于理解。
• 可以直接在接收到數(shù)據(jù)后立即進(jìn)行處理。
• 適合于數(shù)據(jù)傳輸量不大且CPU負(fù)荷較輕的場合。

缺點(diǎn)：

• 需要不斷地輪詢串口接收緩沖區(qū)，占用 CPU 資源。
• 無法及時響應(yīng)其他任務(wù)或事件。
• 效率較低，可能會錯過一些數(shù)據(jù)。

實現(xiàn)步驟：
配置串口：設(shè)置串口的波特率、數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位等參數(shù)。
輪詢狀態(tài)寄存器：不斷檢查USART的狀態(tài)寄存器，判斷接收緩沖區(qū)是否有新數(shù)據(jù)。
讀取數(shù)據(jù)：一旦發(fā)現(xiàn)有新數(shù)據(jù)，立即從數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù)。?

示例代碼：

// 定義一個函數(shù)，用于輪詢方式接收 USART 數(shù)據(jù)
void USART_Receive_Polling(void) {
    // 進(jìn)入一個無限循環(huán)
    while(1) {
        // 檢查接收緩沖區(qū)是否有數(shù)據(jù)
        if(USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_RXNE) == SET) {
            // 如果接收緩沖區(qū)有數(shù)據(jù)
            // 從接收緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)
            uint8_t data = USART_ReceiveData(USART3);
            // 處理接收到的數(shù)據(jù)
            // 這里可以添加代碼來解析和處理接收到的數(shù)據(jù)
        }
        // 如果接收緩沖區(qū)無數(shù)據(jù)，則繼續(xù)輪詢
        // 可以添加延時以降低 CPU 占用率
        // delay_ms(10);
    }
}

2，中斷方式：

在中斷方式中，程序允許 MCU 在接收到數(shù)據(jù)時觸發(fā)串口接收中斷，并在中斷服務(wù)函數(shù)中處理接收到的數(shù)據(jù)。當(dāng)接收緩沖區(qū)有新數(shù)據(jù)時，硬件自動產(chǎn)生一個中斷，CPU響應(yīng)這個中斷并執(zhí)行中斷服務(wù)程序來處理接收到的數(shù)據(jù)。

優(yōu)點(diǎn)：

• 采用了中斷機(jī)制，不需要不斷地輪詢串口接收緩沖區(qū)，減少了 CPU 的占用率。
• 效率高，可以及時響應(yīng)其他任務(wù)或事件，提高了系統(tǒng)的實時性。
• 適合于數(shù)據(jù)量大或?qū)崟r性要求高的應(yīng)用

缺點(diǎn)：

• 實現(xiàn)相對復(fù)雜，需要編寫中斷服務(wù)函數(shù)。
• 在中斷服務(wù)函數(shù)中對數(shù)據(jù)的處理需要考慮中斷嵌套、優(yōu)先級等問題，需要謹(jǐn)慎設(shè)計。

實現(xiàn)步驟：
配置串口：同輪詢方式。
使能中斷：在串口初始化中，使能USART的接收中斷。
編寫中斷服務(wù)程序：實現(xiàn)USART的中斷服務(wù)函數(shù)，該函數(shù)會在接收到新數(shù)據(jù)時被調(diào)用。
數(shù)據(jù)處理：在中斷服務(wù)程序中讀取接收到的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相應(yīng)的處理。

示例代碼：

// USART3中斷處理函數(shù)
void USART3_IRQHandler(void) {
    // 檢查 USART3 接收中斷標(biāo)志位是否被設(shè)置
    if(USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET) {
        // 如果接收緩沖區(qū)非空
        // 從接收緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)
        uint8_t data = USART_ReceiveData(USART3);
        // 處理接收到的數(shù)據(jù)
        // 在這里可以添加代碼來處理接收到的數(shù)據(jù)
    }
}

// 使 USART3 接收中斷
void USART_Receive_Interrupt(void) {
    // 使能串口接收中斷
    USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE);
    
    // 配置 USART3 中斷優(yōu)先級
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    // 設(shè)置中斷通道為 USART3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn;
    // 設(shè)置中斷搶占優(yōu)先級為0
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    // 設(shè)置中斷響應(yīng)優(yōu)先級為0
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    // 使能中斷通道
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    // 初始化 NVIC
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    
    // 進(jìn)入一個無限循環(huán)，等待中斷服務(wù)函數(shù)處理接收到的數(shù)據(jù)
    while(1) {
        // 在中斷服務(wù)函數(shù)中處理接收到的數(shù)據(jù)
    }
}

查詢RXNE標(biāo)志位

這里我們還是來看一看RXNE標(biāo)志位的描述

上圖描述，為0時數(shù)據(jù)沒有收到，為1時收到了數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)可以從RDR里讀出

所以在主程序里不斷讀取RXNE標(biāo)志位，如果為1，表示數(shù)據(jù)可以讀出

uint8_t RX_Data; // 定義一個全局變量 RX_Data，用于存儲接收到的數(shù)據(jù)

int main() // 主函數(shù)入口
{ 
    Serial_Init(); // 初始化串口

    Serial_SendByte(0x16); // 向串口發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù) 0x16

    while(1) // 進(jìn)入一個無限循環(huán)
    {
        if(USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_RXNE) == SET) // 檢查 USART2 接收緩沖區(qū)是否有數(shù)據(jù)，0=RESET 循環(huán)等待 ，1=SET 可以接收數(shù)據(jù)
        {
            RX_Data = USART_ReceiveData(USART2); // 如果接收緩沖區(qū)有數(shù)據(jù)，則從中讀取數(shù)據(jù)并存儲到 RX_Data 中
            Serial_SendByte(RX_Data); // 將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送回串口
        }
    }
}

if(USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_RXNE) == SET)

// 檢查 USART2 接收緩沖區(qū)是否有數(shù)據(jù)，0=RESET 循環(huán)等待 ，1=SET 可以接收數(shù)據(jù)

下圖為程序現(xiàn)象：pc向單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)0x15，單片機(jī)接收數(shù)據(jù)0x15，并且把接收到的數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)發(fā)送到pc，在pc上顯示0x15。

?使用中斷

• 通過配置串口的接收作為中斷源，開啟中斷輸出控制，配置NVIC。開啟中斷通道。

// 開啟 USART2 接收中斷
USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);

// 配置 NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller，嵌套向量中斷控制器）

// 設(shè)置 NVIC 分組優(yōu)先級，選擇分組 2
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

// 定義一個 NVIC_InitTypeDef 結(jié)構(gòu)體變量，用于配置中斷控制器
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;

// 設(shè)置中斷通道為 USART2，即選擇 USART2 的中斷通道
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;

// 使能中斷通道
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

// 設(shè)置搶占優(yōu)先級為 1
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;

// 設(shè)置子優(yōu)先級為 1
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;

// 將配置好的 NVIC_InitStruct 結(jié)構(gòu)體變量傳入 NVIC_Init 函數(shù)中，對 NVIC 進(jìn)行配置
NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);

• 中斷服務(wù)子函數(shù)
  中斷服務(wù)子函數(shù)寫好后，就可以在中斷里讀取接收到的數(shù)據(jù)了。
  當(dāng)接收到數(shù)據(jù)后，觸發(fā)接收中斷，主程序暫停執(zhí)行。接收完數(shù)據(jù)后主程序回復(fù)執(zhí)行。當(dāng)接收到數(shù)據(jù)時，就觸發(fā)中斷。

void USART2_IRQHandler(void)
{
    // 檢查 USART2 接收緩沖區(qū)是否有數(shù)據(jù)
    if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) == SET)   // RXNE 標(biāo)志位為1 表示可以接收數(shù)據(jù)
    {
        // 從接收緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)并存儲到 RX_Data 中
        RX_Data = USART_ReceiveData(USART2);

        // 設(shè)置標(biāo)志位 Flag 為 1，表示已接收到數(shù)據(jù)
        Flag = 1;

        // 清除 USART2 接收中斷標(biāo)志位 RXNE
        USART_ClearITPendingBit(USART2, USART_IT_RXNE);  // 清除 RXNE 標(biāo)志位
    }
}

• 主程序測試

uint8_t RX_Data; // 定義一個全局變量 RX_Data，用于存儲接收到的數(shù)據(jù)
uint8_t Flag;    // 定義一個全局變量 Flag，用于表示是否接收到數(shù)據(jù)的標(biāo)志位

int main() // 主函數(shù)入口
{
    Serial_Init(); // 初始化串口
    Serial_SendByte(0x16); // 向串口發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù) 0x16

    while(1) // 進(jìn)入一個無限循環(huán)
    {
        if(Flag == 1) // 如果接收到數(shù)據(jù)的標(biāo)志位為 1
        {
            Serial_SendByte(RX_Data); // 向串口發(fā)送接收到的數(shù)據(jù)，這里可以改為自己需要的邏輯
        }
    }
}

void USART2_IRQHandler(void) // USART2 中斷服務(wù)函數(shù)
{
    if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) == SET) // 如果 USART2 接收到數(shù)據(jù)
    {
        RX_Data = USART_ReceiveData(USART2); // 從接收緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)并存儲到 RX_Data 中
        Flag = 1; // 設(shè)置接收到數(shù)據(jù)的標(biāo)志位 Flag 為 1
        USART_ClearITPendingBit(USART2, USART_IT_RXNE); // 清除 USART2 的接收中斷標(biāo)志位 RXNE，準(zhǔn)備接收下一次數(shù)據(jù)
    }
}

下圖為程序現(xiàn)象：可以看到，串口確實收到了數(shù)據(jù)，只是我把接收到的數(shù)據(jù)0xFE放在了while循環(huán)里，這說明數(shù)據(jù)接收是成功的，使用中斷是可行的。

實戰(zhàn)演練：

要求：使用stm32f103C8T6，使用標(biāo)準(zhǔn)庫，硬件方面使用到了一個LED燈，要求在PC端串口助手發(fā)送"led on"，單片機(jī)的usart3接收到PC端發(fā)送的led on時，打開LED燈，同時向PC端發(fā)送“已打開”

為了實現(xiàn)提出的要求，你需要按照以下步驟進(jìn)行編程和硬件配置：

1. 硬件連接：

   • LED 燈連接到單片機(jī)的一個 GPIO 端口（比如 PA0）。
   • USART3 需要連接到 PC 通過串口或者通過串口轉(zhuǎn)USB模塊。

2. 軟件實現(xiàn)（使用STM32標(biāo)準(zhǔn)庫）：

以下提供一個粗略的實現(xiàn)示例：

首先，確保你已經(jīng)在項目中正確配置了 STM32F103 的標(biāo)準(zhǔn)庫，以及正確設(shè)置系統(tǒng)時鐘。

1. 初始化LED燈相應(yīng)的GPIO口

void LED_Init(void) {
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // 定義一個 GPIO_InitTypeDef 結(jié)構(gòu)體變量，用于配置 GPIO
    
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // 開啟 GPIOA 時鐘
    
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; // 設(shè)置要初始化的引腳為 PA0
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 設(shè)置引腳工作模式為推挽輸出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 設(shè)置引腳的輸出速度為 50MHz
    
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 初始化 GPIOA 的 PA0 引腳
    GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0); // 將 PA0 引腳輸出高電平，默認(rèn)關(guān)閉 LED
}

2. 初始化USART3

void USART3_Init(void) {
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // 定義一個 GPIO_InitTypeDef 結(jié)構(gòu)體變量，用于配置 GPIO
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure; // 定義一個 USART_InitTypeDef 結(jié)構(gòu)體變量，用于配置 USART
    
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); // 打開 GPIOB 的時鐘
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE); // 打開 USART3 的時鐘
    
    // 配置 USART3 的 TX 引腳為復(fù)用推挽輸出模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; // 設(shè)置要初始化的引腳為 PB10
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; // 設(shè)置引腳工作模式為復(fù)用推挽輸出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 設(shè)置引腳的輸出速度為 50MHz
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); // 初始化 GPIOB 的 PB10 引腳
    
    // 配置 USART3 的 RX 引腳為浮空輸入模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11; // 設(shè)置要初始化的引腳為 PB11
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; // 設(shè)置引腳工作模式為浮空輸入
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); // 初始化 GPIOB 的 PB11 引腳
    
    // 配置 USART3 的通信參數(shù)
    USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; // 設(shè)置波特率為 9600
    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; // 設(shè)置數(shù)據(jù)位長度為 8 位
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; // 設(shè)置停止位為 1 位
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; // 設(shè)置校驗位為無校驗
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; // 設(shè)置硬件流控制為無流控
    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; // 設(shè)置 USART 的工作模式為接收和發(fā)送都使能
    USART_Init(USART3, &USART_InitStructure); // 初始化 USART3
    
    USART_Cmd(USART3, ENABLE); // 使能 USART3
}

3. 實現(xiàn)發(fā)送功能

void USART3_SendChar(char ch) {
    // 發(fā)送字符數(shù)據(jù) ch 到 USART3
    USART_SendData(USART3, (uint8_t) ch);

    // 等待發(fā)送完成
    while (USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_TC) == RESET);
}

4. 實現(xiàn)接收字符串功能

此部分可以通過中斷或者輪詢的方式實現(xiàn)。

1，通過輪詢的方式檢查是否接收到了特定的字符串：

void checkReceive(void) {
    uint8_t data; // 定義一個無符號 8 位整數(shù)型變量 data，用于存儲接收到的數(shù)據(jù)
    char buffer[8]; // 定義一個長度為 8 的字符數(shù)組 buffer，用于存儲接收到的數(shù)據(jù)
    int i = 0; // 定義一個整型變量 i，用于索引 buffer 數(shù)組
    
    // 進(jìn)入一個循環(huán)，循環(huán)條件是 i 小于 7
    while (i < 7) {
        // 檢查 USART3 接收緩沖區(qū)是否非空，即是否有數(shù)據(jù)可讀
        if (USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_RXNE) != RESET) {
            // 如果接收緩沖區(qū)非空，則讀取接收到的數(shù)據(jù)并存儲到 data 變量中
            data = (uint8_t)USART_ReceiveData(USART3);
            // 將讀取到的數(shù)據(jù)存儲到 buffer 數(shù)組中，并將索引 i 自增
            buffer[i++] = data;
        }
    }
    
    // 在 buffer 數(shù)組末尾添加字符串結(jié)束標(biāo)志 '\0'
    buffer[i] = '\0';
    
    // 比較 buffer 數(shù)組中的內(nèi)容是否為 "led on"
    if (strcmp(buffer, "led on") == 0) {
        // 如果接收到的數(shù)據(jù)是 "led on"，則執(zhí)行以下操作
        
        // 打開 LED 燈，即將 GPIOA 的 PA0 引腳輸出低電平
        GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);
        
        // 定義一個指向字符串常量 "已打開" 的指針 msg
        char *msg = "已打開";
        
        // 進(jìn)入一個循環(huán)，循環(huán)條件是指針 msg 指向的字符不為空字符 '\0'
        while (*msg) {
            // 發(fā)送指針 msg 指向的字符到 USART3，然后指針 msg 自增
            USART3_SendChar(*msg++);
        }
    }
}

注意：這里并沒有添加中斷服務(wù)程序，也沒有實現(xiàn)字符緩存區(qū)的溢出處理，此外，發(fā)送和接收字符的精確處理邏輯可能需要根據(jù)實際需求調(diào)整。實際項目中還可能需要考慮debounce（消抖）和更加復(fù)雜的串口命令解析。

務(wù)必確保單片機(jī)的時鐘配置正確，并且USART3的引腳與你連接的外設(shè)相匹配。在進(jìn)行硬件連線時也要確保正確連接。

2，通過中斷的方式實現(xiàn)USART3接收特定的字符串：

要通過中斷方式實現(xiàn)USART3接收字符串，我們需要做幾件事情：

1. 配置NVIC以使能USART3中斷。
2. 在USART3初始化函數(shù)中開啟接收中斷。
3. 編寫USART3的中斷服務(wù)函數(shù)來處理接收到的字節(jié)。

這種實現(xiàn)方式相比輪詢，可以有效減少CPU的負(fù)擔(dān)，特別是在數(shù)據(jù)不頻繁接收時。

1. 配置NVIC以使能USART3中斷

在USART3_Init函數(shù)中，初始化USART3后，你應(yīng)該使能中斷：

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; // 定義一個 NVIC_InitTypeDef 結(jié)構(gòu)體變量，用于配置 NVIC 中斷控制器

// 設(shè)置 NVIC 優(yōu)先級分組為 2
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

// 設(shè)置中斷源為 USART3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn;
// 設(shè)置搶占優(yōu)先級為 1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
// 設(shè)置子優(yōu)先級為 1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
// 使能中斷通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
// 初始化 NVIC
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

// 使能 USART3 接收中斷
USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE);

2. 在USART3初始化函數(shù)中開啟接收中斷

已經(jīng)在上面的步驟中通過調(diào)用USART_ITConfig來實現(xiàn)了。

3. 編寫USART3的中斷服務(wù)函數(shù)來處理接收到的字節(jié)

你要定義一個緩沖區(qū)來存儲接收到的字符，并在接收到整個字符串后進(jìn)行處理：

#define BUFFER_SIZE 100 // 定義緩沖區(qū)大小為 100
char buffer[BUFFER_SIZE]; // 聲明一個大小為 BUFFER_SIZE 的字符數(shù)組作為接收緩沖區(qū)
volatile unsigned int buffer_index = 0; // 聲明一個無符號整數(shù)變量，用于表示當(dāng)前緩沖區(qū)的索引位置，使用 volatile 關(guān)鍵字聲明，表示在中斷中可能被改變，需要及時更新

void USART3_IRQHandler(void) { // 定義 USART3 的中斷服務(wù)函數(shù)
    // 檢查是否接收到數(shù)據(jù)
    if (USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET) { // 如果接收到 USART3 的接收中斷標(biāo)志位
        char data = (char)USART_ReceiveData(USART3); // 讀取接收到的數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換為字符類型

        // 簡單的字符串終止判斷（例如以換行結(jié)束）
        if (data != '\n' && buffer_index < BUFFER_SIZE - 1) { // 如果接收到的字符不是換行且緩沖區(qū)索引未超過最大長度減一
            buffer[buffer_index++] = data; // 將接收到的字符存入緩沖區(qū)中，并更新索引
        } else { 
            buffer[buffer_index] = '\0'; // 確保字符串結(jié)束，即在緩沖區(qū)最后添加 '\0' 表示字符串結(jié)束

            // 檢查接收到的命令
            if (strcmp(buffer, "led on") == 0) { // 如果接收到的命令是 "led on"
                GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0); // 點(diǎn)亮 LED
                char *msg = "已打開\n"; // 定義一個指向字符串的指針，表示要發(fā)送的消息
                while (*msg) { // 循環(huán)發(fā)送消息中的每一個字符，直到遇到 '\0' 表示字符串結(jié)束
                    USART3_SendChar(*msg++); // 發(fā)送字符并將指針移向下一個字符
                }
            }

            // 重置索引，準(zhǔn)備下一次接收
            buffer_index = 0; // 將緩沖區(qū)索引重置為 0，準(zhǔn)備接收下一條命令
        }

        USART_ClearITPendingBit(USART3, USART_IT_RXNE); // 清除接收中斷標(biāo)志位，準(zhǔn)備下一次接收中斷
    }
}

這個示例代碼會在接收到一串字符后處理這串字符。如果接收到的字符串是"led on"加上換行符'\n'，它將點(diǎn)亮LED并通過USART3發(fā)送回"已打開\n"。

注意：實際上你可能需要添加更多的錯誤處理和緩沖區(qū)管理來處理可能出現(xiàn)的錯誤和異常情況（比如緩沖區(qū)溢出）。

此外，為了讓上述代碼正常工作，請確保你的USART3接收中斷已經(jīng)正確配置，并且你的系統(tǒng)時鐘設(shè)置支持你的串口通信需求。你可能還需要根據(jù)你的具體硬件連接調(diào)整GPIO端口初始化和LED操作的代碼。

5. 主函數(shù)

在主函數(shù)里初始化LED和USART3，然后不斷檢查串口接收：

int main(void) {
    SystemInit();  // 調(diào)用 SystemInit() 函數(shù)初始化系統(tǒng)時鐘，這通常是啟動代碼中的一部分，用于初始化系統(tǒng)的時鐘和基本的硬件設(shè)置。

    LED_Init();  // 調(diào)用 LED_Init() 函數(shù)初始化 LED，準(zhǔn)備控制 LED 燈的狀態(tài)。

    USART3_Init(); // 調(diào)用 USART3_Init() 函數(shù)初始化 USART3，配置 USART3 的通信參數(shù)和引腳連接等。

    while (1) {
        checkReceive(); // 循環(huán)調(diào)用 checkReceive() 函數(shù)，用于檢查是否接收到特定命令，并根據(jù)接收到的命令執(zhí)行相應(yīng)的操作。
    }
}

注：這里的實戰(zhàn)演練講的不是很清晰，建議移步這篇文章：通過串口中斷的方式進(jìn)行ASR-01S模塊與STM32通信（問題與解決）

總結(jié)：

本文大致總結(jié)了串口的發(fā)送和接收。

串口的配置，使用查詢或者中斷來接收數(shù)據(jù)。

串口的使用會很常用到，所以在這里對串口做一個總結(jié)，也算是對之前知識的一個回顧和總結(jié)，加強(qiáng)印象。

參考鏈接：

https://gitcode.csdn.net/65e6e6b81a836825ed787581.html?dp_token=eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6MjgwNDA1NSwiZXhwIjoxNzEwNjEwNTI5LCJpYXQiOjE3MTAwMDU3MjksInVzZXJuYW1lIjoid2VpeGluXzUxMDI4NTg0In0.1Eac2jHw_Iz7Nc6l36BNEre9cCLz_gXA_Lz_OQnvtLc文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-844660.html

到了這里，關(guān)于STM32串口通信—串口的接收和發(fā)送詳解的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！