STM32F103RB板载资源串口知识：
通用同步异步收发器(USART)提供了一种灵活的方法与使用工业标准NRZ异步串行数据格式的外部设备之间进行全双工数据交换。USART利用分数波特率发生器提供宽范围的波特率选择。它支持同步单向通信和半双工单线通信，也支持LIN(局部互连网)，智能卡协议和IrDA(红外数据组织)SIR ENDEC规范，以及调制解调器(CTS/RTS)操作。它还允许多处理器通信。使用多缓冲器配置的DMA方式，可以实现高速数据通信。
串口的功能概述：
接口通过三个引脚与其他设备连接在一起(见图248)。任何USART双向通信至少需要两个脚:接收数据输入(RX)和发送数据输出(TX)。
RX:接收数据串行输。通过过采样技术来区别数据和噪音，从而恢复数据。TX:发送数据输出。当发送器被禁止时，输出引脚恢复到它的IO端口配置。当发送器被激活，并且不发送数据时，TX引脚处于高电平。在单线和智能卡模式里，此10口被同时用于数据的发送和接收。
总线在发送或接收前应处于空闲状态
一个组数据的起始位一个数据字(8或9位)，最低有效位在前0.5，1.5，2个的停止位，由此表明数据的结束使用分数波特率发生器-- 12位整数和4位小数的表示方法。一个状态寄存器(USART SR)
数据寄存器(USART DR)一个波特率寄存器(USART BRR)，12位的整数和4位小数一个智能卡模式下的保护时间寄存器(USART GTPR)关于以上寄存器中每个位的具体定义，请参考寄存器描述第25.6节:USART寄存器描述。
在同步模式中需要下列引脚:CK:发送器时钟输出。此引脚输出用于同步传输的 时钟，(在Start位和Stop位上没有时钟脉冲，软件可选地，可以在最后一个数据位送出一个时钟脉冲)。数据可以在RX上同步被接收。这可以用来控制带有移位寄存器的外部设备(例如LCD驱动器)。时钟相位和极性都是软件可编程的。在智能卡模式里，CK可以为智能卡提供时钟。在IrDA模式里需要下列引脚:
IrDA RDI: IrDA模式下的数据输入。
OIrDA TDO: IrDA模式下的数据输出。
下列引脚在硬件流控模式中需要:
nCTS:清除发送，若是高电平，在当前数据传输结束时阻断下一次的数据发送。
STM32 内部框图如下所示：
字长可以通过编程USART CR1寄存器中的M位，选择成8或9位(见图249)。在起始位期间，TX脚处于低电平，在停止位期间处于高电平。空闲符号被视为完全由’1’组成的一个完整的数据帧，后面跟着包含了数据的下一帧的开始位(“1的位数也包括了停止位的位数)。
断开符号 被视为在一个帧周期内全部收到?0’(包括停止位期间，也是’0”)。在断开帧结束时，发送器再插入1或2个停止位('1’)来应答起始位。发送和接收由一共用的波特率发生器驱动，当发送器和接收器的使能位分别置位时，分别为其产生时钟。
配置步骤如下：
通过在USART CR1寄存器上置位UE位来激活USART
2编程USART CR1的M位来定义字长。
3.在USART CR2中编程停止位的位数。
4:如果采用多缓冲器通信，配置USART CR3中的DMA使能位(DMAT)。按多缓冲器通信中的描述配置DMA寄存器。
5.利用USART BRR寄存器选择要求的波特率。
6.设置USART CR1中的TE位，发送一个空闲帧作为第一次数据发送。
7.把要发送的数据写进USART DR寄存器(此动作清除TXE位)。在只有一个缓冲器的情况下，对每个待发送的数据重复步骤7。
8在USART DR寄存器中写入最后一个数据字后，要等待TC=1，它表示最后一个数据帧的传输结束。当需要关闭USART或需要进入停机模式之前，需要确认传输结束，避免破坏最后一次传输。
二：STM32 cube Mx软件配置：
2.1 先查看原理图，确定一下板载资源的IO口配置
在上图中可能看不到引脚的使用情况，这里我简单说明一下，调试串口使用的串口2，连接到板载调试器的串口上面，这样我们在调试的过程中，只需要将调试信息输出到板载的调试口就可以，通过PC端的串口接收工具，可以将调试信息输出到串口监测引脚。
2.2 cubeMX 软件中串口2的配置过程
这里我们要记得使能串口2的发送与接收中断
配置一下，串口引脚的GPIO口的配置：如下所示：
配置好已上参数，然后直接生成代码即可。
三：程序代码的编写
3.1 编写串口的基本流程：
首先串口时钟使能，GPIO时钟使能: __HAL_RCC_ART2_CLK_ENABLE();
GPIO端口模式设置: __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
串口参数初始化：static void MX_UART2_UART_Init(void)
开启中断并且初始化 HAL_NVIC_SetPriority(USART2_IRQn, 0, 0);
使能串口: HAL_NVIC_EnableIRQ(USART2_IRQn);
编写串口发送函数：重映射PRINTF 函数进行数据的发送。
3.2 串口代码初始化如下：
/**
* @brief USART2 Initialization Function
* @param None
* @retval None
*/
static void MX_USART2_UART_Init(void)
{
/* USER CODE BEGIN USART2_Init 0 */
/* USER CODE END USART2_Init 0 */
/* USER CODE BEGIN USART2_Init 1 */
/* USER CODE END USART2_Init 1 */
huart2.Instance = USART2;
huart2.Init.BaudRate = 115200;
huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
if (HAL_UART_Init(&huart2) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/* USER CODE BEGIN USART2_Init 2 */
/* USER CODE END USART2_Init 2 */
}需要在生成代码中，添加下面三个文件
#include "stdio.h" #include "string.h" #include "stdint.h"
定义两个输出的数组
const uint8_t hello_str[] = "Hello !EEPW?& DigiKey! Hello STM32F103RB!\r\n"; const uint8_t Output_str[] = "Hello !Let us do it ! autor by clever !\r\n";
在定时器的回调函数中，增加数据输出的程序代码如下所示：
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
/* USER CODE BEGIN Callback 0 */
/* USER CODE END Callback 0 */
/* USER CODE BEGIN Callback 1 */
if (htim->Instance == TIM1) {
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_5);
temp ++ ;
if(temp >=2) temp = 0 ;
if(temp ==1)
HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)&Output_str, sizeof(Output_str), 0xFFFF);
else
HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)&hello_str, sizeof(hello_str), 0xFFFF);
}
/* USER CODE END Callback 1 */
}试验效果如下所示：
实验截图如下：
打开串口调试工具：配置串口的波特率115200，选择端口号，配置：校验位 ：无校验 停止位：1位
方法２：使用printf将数据导出，首先我们需要将串口2重映射一下
/* USER CODE BEGIN PFP */
int fputc(int ch, FILE *f)
{
HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
return ch;
}
/* USER CODE END PFP */需要注意的是：将代码写在用户区，否则再次生成的时候，代码就会被覆盖；
需要配置一下代码使用lib功能，否则printf功能不能正常实现
修改定时器内的回调函数如下
if(temp ==1)
printf(" Hello !EEPW?& DigiKey! Hello STM32F103RB!\r\n");
else
printf(" Hello !Let us do it ! autor by clever !\r\n");试验效果正常；至此使用串口输出数据任务完成
测试代码如下：
03usart.zip(未增加输出函数代码，大家可以尝试移植一下)
完整代码如下所示：
STM32
MCU
通讯及无线技术
物联网技术
电子DIY
板卡试用
基础知识
软件与操作系统
我爱生活
小e食堂