串口通信是單片機學習的一個最基本、最重要的功能之一。串口可以間接的當做調試接口使用,實現單片機與電腦之間的通信。還可以與一些模塊(比如藍牙、wifi)通信,也可以作爲和其他單片機通信的工具。作爲開發者,熟悉串口是必須的。
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STM8L的USART特性:
我們在使用串口的時候,主要關心:波特率、停止位、奇偶校驗位。
再次就是怎樣接收、發送數據。常用:阻塞式發送數據、中斷方式接收數據。
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在單片機的調試過程中經常會要適時地輸出變量的值,這時printf函數是一個非常好的選擇;對於一般的單片機只有串口可以與外界進行通信,所以我們需要將printf函數重定向到串口。
如何實現重定向c庫函數printf到USART1函數?
不管printf函數多麼複雜,最終調用的是purchar函數,所以我們只要重新定義putchar函數即可。
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使用到的庫如下:
外設在使用前,都必須使能對應的外設時鐘。爲了cpu的低功耗,板子上默認的外設都是關閉的,否則板子一上電所有的外設都啓動了功耗相對就高了,因此我們在使用的時候,用到哪一個外設就開啓使能哪一個外設的時鐘。
usart.h:
#ifndef __USART_H
#define __USART_H
#include "stm8l15x.h"
#define BAUDRATE 115200
#define SIZE 128
/*定義一個結構體,存放串口相關變量*/
typedef struct uart_rxbuf_s
{
uint8_t buf[SIZE]; /* 串口接收數據的buffer*/
uint32_t len; /* 數據的長度 */
}uart_rxbuf_t;
extern uart_rxbuf_t g_uart_rxbuf; /*定義一個結構體變量g_uart_rxbuf,會用以訪問結構體裏的成員*/
extern void uart_init(void); /*串口初始化函數聲明*/
extern void uart_send(char *buf, int len);/*串口發送函數聲明*/
extern int uart_getchar(void);/*接收*/
#endif
usart.c:
void uart_init(void)
{
/*buffer先清零*/
memset(&g_uart_rxbuf, 0, sizeof(g_uart_rxbuf));
/*使能usart時鐘*/
CLK_PeripheralClockConfig(CLK_Peripheral_USART1, ENABLE);
/*TXD */
GPIO_Init(GPIOC, GPIO_Pin_2, GPIO_Mode_Out_PP_High_Fast);
/*RXD*/
GPIO_Init(GPIOC, GPIO_Pin_3, GPIO_Mode_In_PU_No_IT);
/*復位*/
USART_DeInit(USART1);
/*配置串口*/
USART_Init(USART1, BAUDRATE, USART_WordLength_8b, USART_StopBits_1, USART_Parity_No,
(USART_Mode_TypeDef)(USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx));
/*開啓總中斷,也可以放到main.c裏*/
enableInterrupts();
/*開啓接收中斷*/
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
/*打開串口*/
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
USART_SendData8(USART1, '\r');
/*用於檢查串口UART1是否發送完成,完成時,TC中斷標誌置位,退出輪詢等待*/
while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
}
/*系統printf函數實現*/
int putchar(int c)
{
if('\n' == (char)c)
{
USART_SendData8(USART1, '\r');
while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
}
USART_SendData8(USART1, c);
while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
return (c);
}
void uart_send(char *buf, int len)
{
int i;
/*把要發送的數據放入緩衝區,然後將緩衝區的數據發送到寄存器DR*/
for(i=0; i<len; i++)
{
USART1->DR = (unsigned char)buf[i];
/*用於檢查串口UART1是否發送完成,完成時,TC中斷標誌置位,退出輪詢等待*/
while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
}
}
int uart_getchar(void)
{
int c;
/* 循環,直到讀取數據寄存器標誌被設置 */
while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET);
c = USART_ReceiveData8(USART1);
/* 返回接收的數據 */
USART_SendData8(USART1, c);
while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
return (c);
}
時鐘配置:
sysclock.h:
#ifndef __SYSCLOCK_H
#define __SYSCLOCK_H
#include "stm8l15x.h"
void sys_clk_init();
#endif
sysclock.c:
#include "sysclock.h"
#include "stm8l15x_clk.h"
void sys_clk_init(void)
{
CLK_SYSCLKDivConfig(CLK_SYSCLKDiv_1);/*高速內部時鐘分頻器:1 =>即16M*/
/*選擇高速外部時鐘信號作爲系統時鐘源*/
CLK_SYSCLKSourceSwitchCmd(ENABLE);
CLK_SYSCLKSourceConfig(CLK_SYSCLKSource_HSE);
while (CLK_GetSYSCLKSource() != CLK_SYSCLKSource_HSE)
{}
}
發送數據不需要中斷,但是接收數據需要利用中斷來處理,這樣效率比較高,我們只需要填充stm8l15x_it.c裏的代碼。這個是中斷程序的源文件,在編寫應用的過程中,需要根據需求改動,以便在自己的程序中使用中斷功能。
部分代碼:
/**
* @brief USART1 RX / Timer5 Capture/Compare Interrupt routine.
* @param None
* @retval None
*/
INTERRUPT_HANDLER(USART1_RX_TIM5_CC_IRQHandler, 28)
{
/* 緩衝區是否已滿,滿的話就丟棄 */
if(g_uart_rxbuf.len>=sizeof(g_uart_rxbuf.buf))
{
USART_ReceiveData8(USART1); /* 丟掉 */
return ;
}
g_uart_rxbuf.buf[g_uart_rxbuf.len++] = USART_ReceiveData8(USART1); /*接收數據*/
}
main.c:
這裏只做了簡單的printf打印:
#include "stm8l15x.h"
#include "usart.h"
#include "sysclock.h"
#include "stdio.h"
int main( void )
{
sys_clk_init();
uart_init();
uart_send("abc", 3);
int i;
for(i=0; i<5; i++)
{
printf("\ntest,test\n");
}
printf("\ntest finshed!\n");
return 0;
}
測試結果:
若有什麼功能要在主函數的while(1)做的,可以再實現,這裏只是測試一下printf,所以沒有寫while。
總結:
程序從main.c進入
1、引腳初始化;
2、時鐘初始化;
3、配置芯片的UART模塊;
4、若有串口數據進來,會觸發中斷函數,執行中斷,把接收到的數據取出來,再通過發送函數發送出去;