USART串口使用

1.usart的初始化

1.1 使用的函数：

初始化使用的函数	使用的参数	函数的功能
RCM_EnableAHBXPeriphClock	RCM_AHBX_PERIPH_GPIOX	启动总线x上的某个时钟
GPIO_ConfigPinAF	GPIOB,GPIO_PIN_SOURCE_6,GPIO_AF_USART1	确定复用引脚和功能
GPIO_Config	GPIOx,GPIO_ConfigStruct	确认gpio配置
USART_ConfigStructInit	USART_ConfigStruct	初始化usart配置
USART_Config	USART1,USART_ConfigStruct	确认usart配置
USART_Enable	USART1	使能usart

1.2 usart比较重要的参数（成员变量）

成员变量	功能和作用
usart_tx，usart_rx	usart的发送接收引脚
usart_rcc	usart的时钟
USARTX	USART寄存器，收发的数据，收发成功标志位等都在这里
baudRate	波特率
mode	usart模式
parity	校验位
stop_bit	停止位
usart_word_len	串口字符长度
usart_hardware_flow	硬件流控配置

2.代码实现

2.1 串口gpio配置

gpio的模式有四种：

模式	英文	功能	用途示例
输入模式	Input	引脚作为输入读取电平	按键、开关、外部传感器信号
输出模式	Output	引脚作为输出驱动高低电平	LED、继电器、蜂鸣器
复用功能模式	Alternate Function	引脚连接外设外部信号	USART/TIM/SPI/I2C 等外设
模拟模式	Analog	引脚作为模拟信号输入或输出	ADC / DAC

之前已经对gpio的输出模式进行配置这次针对复用模式进行配置。

因为gpio的复用功能有很多，我们先做一个结构体代表复用功能：

typedef struct gpio_AF_t{
	
	uint8_t AF_type;
	uint8_t gpio_pin_source_x;
	
	
}gpio_AF_t;

放进gpio的结构体里：

typedef struct gpio_t{
	uint32_t *port;
	rcc_t *gpio_rcc;
	uint16_t pin;
	uint8_t mode;
	gpio_AF_t *func;
	uint8_t speed;
	uint8_t otype;
	uint8_t pupd;
}gpio_t;

在之前的初始化函数里进行改变

int apm32_gpio_init(gpio_t *gpio)
{
    GPIO_Config_T gpio_cfg;
    GPIO_T *port;

    if (gpio_param_check(gpio) != 0)
        return -1;

    port = (GPIO_T *)gpio->port;
		gpio->gpio_rcc->RCM_EnableAHBXPeriphClock(gpio->gpio_rcc->dev_clk);
    GPIO_ConfigStructInit(&gpio_cfg);

    gpio_cfg.pin        = gpio->pin;
    gpio_cfg.mode       = gpio->mode;
    gpio_cfg.speed      = gpio->speed;		
		gpio_cfg.pupd       = gpio->pupd;
		gpio_cfg.otype		  = gpio->otype;

		switch (gpio_cfg.mode) {
			
			case GPIO_MODE_OUT:
				
				port->BSCL=gpio_cfg.pin;
				break;
			case GPIO_MODE_AF:
				GPIO_ConfigPinAF(port,gpio->func->gpio_pin_source_x, gpio->func->AF_type);

				break;
			default:
				break;
			
		}
    GPIO_Config(port, &gpio_cfg);
			
    return 0;
}

以后使用AN或者输入模式还会继续改变这里的初始化，现在仅编写AF和输出模式。

2.3串口初始化

typedef struct usart_t{
	gpio_t* usart_tx;
	gpio_t* usart_rx;
	rcc_t *usart_rcc;
	void* USARTX;
	
}usart_t;

最基本的配置其实是这几个：发送和接收的gpio，串口的时钟以及配套的串口寄存器，前面已经说了去配置gpio的端口复用功能：

static gpio_AF_t usart1_tx_af={
	.AF_type=(uint8_t)GPIO_AF_USART1,
	.gpio_pin_source_x=(uint8_t)GPIO_PIN_SOURCE_9,
};


static gpio_t usart1_tx={
	
	.mode=GPIO_MODE_AF,
	.func=&usart1_tx_af,
	.gpio_rcc=&usart1_tx_rcc,
	.port=(uint32_t *)GPIOA,
	.pin=GPIO_PIN_9,
	.speed = GPIO_SPEED_50MHz,
	
};

static gpio_AF_t usart1_rx_af={
	.AF_type=(uint8_t)GPIO_AF_USART1,
	.gpio_pin_source_x=(uint8_t)GPIO_PIN_SOURCE_10,
};

static gpio_t usart1_rx={
	
	.mode=GPIO_MODE_AF,
	.func=&usart1_rx_af,
	.gpio_rcc=&usart1_rx_rcc,
	.port=(uint32_t *)GPIOA,
	.pin=GPIO_PIN_10,
	.speed = GPIO_SPEED_50MHz,
	.pupd  = GPIO_PUPD_UP,
     /*rx一般是输入不需要设置速率，但似乎需要上拉一下，但是这么配置也没问题*/
};

接着初始化一下串口基本配置：


static rcc_t usart1_rcc={
	
	.dev_clk=RCM_APB2_PERIPH_USART1,
	.RCM_DisableAHBXPeriphClock=RCM_DisableAPB2PeriphClock,
	.RCM_EnableAHBXPeriphClock=RCM_EnableAPB2PeriphClock,
	
};

static usart_t usart1_t={
	.USARTX=USART1,
	.usart_rcc=&usart1_rcc,
	.usart_tx=&usart1_tx,
	.usart_rx=&usart1_rx,

};

再去设置一下串口的一些功能参数并初始化：

usart_dev usart1_dev={
	
	.usartx_t=&usart1_t,
	.baudRate=115200,
	.usart_mode=USART_MODE_TX_RX,
	.usart_parity=USART_PARITY_NONE,
	.usart_stop_bit=USART_STOP_BIT_1,
	.usart_word_len=USART_WORD_LEN_8B,
	.usart_hardware_flow=USART_HARDWARE_FLOW_NONE,

};

void apm32_usart_init(usart_dev*_usart_dev){
	_usart_dev->usartx_t->usart_rcc->RCM_EnableAHBXPeriphClock(_usart_dev->usartx_t->usart_rcc->dev_clk);
	apm32_gpio_init (_usart_dev->usartx_t->usart_rx);
	apm32_gpio_init (_usart_dev->usartx_t->usart_tx);
		
	
	USART_Config_T USART_ConfigStruct;
	
	    /* USART configuration */
  USART_ConfigStructInit(&USART_ConfigStruct);
  USART_ConfigStruct.baudRate = _usart_dev->baudRate;
  USART_ConfigStruct.mode = _usart_dev->usart_mode;
  USART_ConfigStruct.parity = _usart_dev->usart_parity;
  USART_ConfigStruct.stopBits = _usart_dev->usart_stop_bit;
  USART_ConfigStruct.wordLength = _usart_dev->usart_word_len;
  USART_ConfigStruct.hardwareFlow = _usart_dev->usart_hardware_flow;
  USART_Config(_usart_dev->usartx_t->USARTX, &USART_ConfigStruct);

  /* Enable USART */
  USART_Enable(_usart_dev->usartx_t->USARTX);

}

再对照官方标准库SDK写一个发送函数

void apm32_usart_send(usart_dev*_usart_dev, uint8_t *buf, uint16_t len)
{
	USART_T* USARTx=(USART_T* )(_usart_dev->usartx_t->USARTX);
    for (uint16_t i = 0; i < len; i++)
    {
        while (USART_ReadStatusFlag(USARTx, USART_FLAG_TXBE) == RESET);
        USART_TxData(USARTx, buf[i]);
    }
		
    while (USART_ReadStatusFlag(USARTx, USART_FLAG_TXC) == RESET);
}

main函数里这样写：

	uint8_t txBuf[20] = "Hello USART1 \r\n";
	uint8_t rxBuf[15] = {};
	uint8_t rx_byte=0x00;
	static rcc_t gpio_rcc={
		.dev_clk=RCM_AHB1_PERIPH_GPIOC,
		.RCM_EnableAHBXPeriphClock=RCM_EnableAHB1PeriphClock,
		.RCM_DisableAHBXPeriphClock=RCM_EnableAHB1PeriphClock,
	
	};
	
	static gpio_t led1 = {
    .port  = (uint32_t *)GPIOC,
		.gpio_rcc=&gpio_rcc,
    .pin   = GPIO_PIN_15,
    .mode  = GPIO_MODE_OUT,
    .speed = GPIO_SPEED_50MHz,
    .otype = GPIO_OTYPE_PP,
    .pupd  = GPIO_PUPD_NOPULL,
};
	apm32_DelayConfig();
  apm32_gpio_init(&led1);
	apm32_usart_init(&usart1_dev);
  while (1)
  {
		apm32_gpio_write(&led1,0);
		apm32_DelayMs(500);
		apm32_gpio_write(&led1,1);
		apm32_DelayMs(500); 
		apm32_usart_send(&usart1_dev,txBuf,sizeof(txBuf));
  }

3.实验结果：

串口正常发送字符串，现象符合预期。

串口还有中断跟DMA功能的，本篇只介绍了最普通的串口配置，后面还会继续更新~