剛開始學(xué)單片機的你,是不是會因用程序把LED點亮而感到高興,會因用程序把數(shù)碼管點亮而感到高興。這是好事,這也是想繼續(xù)學(xué)習(xí)下去的動力。
但是到了與數(shù)據(jù)相關(guān)的實驗時,卻感覺很難有所進(jìn)步。有時候,把驅(qū)動寫好了,下載到單片機后,一點反應(yīng)都沒有,可是又不知道問題出在哪里,數(shù)據(jù)通信又不像LED那樣可以用萬用表測出到底有沒有電。
這是學(xué)習(xí)單片機和STM32的一道坎。又或者說,這是一條河,阻攔著你的去路的河,有一條河你會怎么辦?過去的方法很多,但是筆者覺得較快的方法就是借助原有工具渡過去。過去之后你會發(fā)現(xiàn)河的那邊是一個不一樣的世界。
那這個原有的工具是什么呢?那就是“串口通信”。
串口通信介紹
串口通信是指外設(shè)和計算機間,通過數(shù)據(jù)信號線 、地線、控制線等,按位進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的一種通訊方式。。。。。。這種太過理論了,看似懂了,但又不懂。還是用我筆者自己的話來說吧。
串口通信就是可以把程序在單片機或者STM32芯片中運行的結(jié)果發(fā)送到電腦的一種通信方式。如何使用串口通訊,你需要知道的幾個重要的知識點:
1.波特率。(數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋瑑蓚€設(shè)備在通信時的速度要設(shè)置成一樣,否則會出現(xiàn)亂碼)。
2.硬件連接。串口通信是一種異步通信,一般都是TX-》RX,RX-》TX。
3.停止位。
4.奇偶校驗。
5.硬件數(shù)據(jù)流。
3、4、5,這幾項一般不需要改變,所以在這就不用多說了。
串口作用
串口能用來做什么事情?
學(xué)過C語言的人都知道,程序開發(fā)需要不斷調(diào)試不斷驗證。很多的語言編程軟件都有很完整的程序調(diào)試功能。使用起來很方便。而我們的開發(fā)雖然也是用C語言,但我們的程序最終運行的環(huán)境不是在我們的開平臺而是在真正的硬件系統(tǒng)中運行。這時想要查看程序的運行過程或者結(jié)果就不像編程軟件那么方便了。
想要解決這個問題,我們這時就可以借助串口通信來把我們需要知道的結(jié)果又或者是程序運行的關(guān)鍵步驟發(fā)送到電腦上,我們就知道程序在硬件系統(tǒng)中運行是否出現(xiàn)問題。51單片機可以用串口來調(diào)試,STM32可以用串口來調(diào)試。高級一點的LINUX開發(fā)板也是使用串口來調(diào)試。
學(xué)會串口通信能做什么
當(dāng)你學(xué)會串口通信時,你可以開始玩WIFI模塊、GSM模塊、藍(lán)牙模塊、GPS模塊、以及各種使用串口通信的傳感器等等。有能力你還可以編寫上位機軟件通過串口通信來控制設(shè)備。
串口通信需要什么
如果你只有STM32核心板,那么你還需要一個串口轉(zhuǎn)USB模塊和一個串口數(shù)據(jù)接收軟件還有幾根杜邦線就可以了。如果你的是比較完整的一款開發(fā)板的話,一般都已經(jīng)帶有串口轉(zhuǎn)USB模塊,這樣使用起來就更簡單了。聰明的你是不是發(fā)現(xiàn)還缺少了點什么,對。沒錯因為還缺少了最重要的程序。想要使用串口通信當(dāng)然還需要寫串口通信的程序。下面就教你如何去用,而不是寫。
串口實驗
在做一個實驗時,最好把這個實驗分割成幾個關(guān)鍵的步驟,這樣做的好處就是可以清晰的知道自己需要做什么,以及做完了哪些。還有哪些還沒做。下面筆者把串口實驗分成幾個關(guān)鍵的步驟:
1)串口通信使用到的GPIO引腳配置
STM32F103系列的芯片一般都有三個串口以上,用來調(diào)試使用的串口一般都是使用USART1。其他的串口配置都是一樣的。
下面這段就是串口配置的程序:
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//使能USART1,GPIOA時鐘
//USART1_TX GPIOA.9GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//復(fù)用推挽輸出GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9//USART1_RX GPIOA.10初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空輸入GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10
串口使用的的GPIO口是PA9和PA10,所以只需配置這兩個IO口的輸入輸出模式就可以了。
2)串口主要參數(shù)設(shè)置(直接看程序)
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;//USART 初始化設(shè)置USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//數(shù)據(jù)格式,8位USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一個停止位USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//無奇偶校驗位USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//無硬件數(shù)據(jù)流控制USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//收發(fā)模式USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//開啟串口接受中斷
串口參數(shù)配置無法就是配置串口的波特率、數(shù)據(jù)格式、停止位、奇偶校驗、硬件流、收發(fā)模式。除了波特率需要改變其他的參數(shù)都不需要管。直接復(fù)制拿來用。
3)串口中斷配置
串口如果使用中斷接收,那么就需要配置串口的中斷參數(shù),配置項無法就是配置那個的中斷源和中斷的優(yōu)先級。
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//Usart1 NVIC 配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//搶占優(yōu)先級3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;//子優(yōu)先級3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//IRQ通道使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//根據(jù)指定的參數(shù)初始化VIC寄存器
4)串口使能
就是你需要什么時候開始使用串口功能,就是一句原有的函數(shù)。
USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口1
5)編寫串口中斷處理函數(shù)
使用庫函數(shù)開發(fā),所有的中斷函數(shù)都是已經(jīng)存在的,只是中斷函數(shù)里面沒有處理任何事情而已。中斷函數(shù)如下:
void USART1_IRQHandler(void){//這里是編寫中斷處理的內(nèi)容,但是一般會先判斷相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)才算完整}
完整的串口中斷函數(shù):
void USART1_IRQHandler(void){int Res=0; //定義一個變量用來接收串口數(shù)據(jù)集if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中斷(接收到的數(shù)據(jù)必須是0x0d 0x0a結(jié)尾) { Res =USART_ReceiveData(USART1);//讀取接收到的數(shù)據(jù) USART_SendData(USART1,Res ); //把接收到的數(shù)據(jù)通過串口1發(fā)送出去 }}
串口數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送的函數(shù)都是庫函數(shù)提供的,想用時只需找到它直接拿來用就可以了。
以上就完成了一個最簡單的串口實驗。把程序編譯燒寫到STM32然后用串口轉(zhuǎn)USB模塊連接到電腦,使用串口數(shù)據(jù)接收軟件SSCOM或其他的數(shù)據(jù)接收軟件設(shè)置好波特率,打開串口,正常的話,那發(fā)送什么到STM32那就會收到什么。這樣就算完成了。
這次就說到這了,如果有開發(fā)板的配套例程可以先使用,用多了,慢慢就理解了。這篇文章主要想說明串口的重要性。用串口來調(diào)試真的方便很多。
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原文標(biāo)題:單片機數(shù)據(jù)通信怎么學(xué)?這個工具要用好:串口通信
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