STM32串口通信，RS232, RS485 通信详解，

STM32串口通信，RS232, RS485 通信详解，

串口通信

首先说一下串口通信，因为了解了串口通信，就很容易理解RS232和RS485，他们两个都是在串口基础上进行优化的，只是物理层面上的改变，发送数据格式协议没有变化，都是串口通信的变种

电气结构

简单双向串口通信有两根通信线（发送端TX和接收端RX）
TX与RX要交叉连接
当只需单向的数据传输时，可以只接一根通信线
当电平标准不一致时，需要加电平转换芯片
例如RS232和RS485

三者电平标准

电平标准是数据1和数据0的表达方式，是传输线缆中人为规定的电压与数据的对应关系，串口常用的电平标准有如下三种：

TTL电平：+3.3V或+5V表示1，0V表示0
RS232电平：-3~ -15V表示1，+3~+15V表示0
RS485电平：两线压差+2~ +6V表示1，-2~-6V表示0（差分信号）

通信协议

串口通讯的协议，规定了数据包的内容，它由启始位、主体数据、校验位以及停止位组成，通讯双方的数据包格式要约定一致（一样的起始位 数据 校验位 停止位）才能正常收发数据

串口参数

波特率：串口通信的速率
起始位：标志一个数据帧的开始，固定为低电平
数据位：数据帧的有效载荷，1为高电平，0为低电平，低位先行
校验位：用于数据验证，根据数据位计算得来
停止位：用于数据帧间隔，固定为高电平

注意，数据位个数不确定
比如：7位或者5位都是可以的

波特率

双方通信必须约定好通信速率，才能完成数据的通信
串口通信常见的波特率有9600；19200；38400；115200
例如9600，代表一秒钟能够发送9600个高低电平

串口高低电平标准：

2.4V~5V代表高电平
0~0.4V代表低电平

导致抗干扰弱，不能远距离通信，一般控制在1米内

RS232则对电平进行处理

很明显抗干扰能力增强了

RS485就更厉害了

将高低电平信号转化为差分信号，而且还是双绞线（俗称：麻花线），抗干扰能力再次加强

就是出现波动也无影响

同一条总线可以挂接多个设备通信（类似于IIC总线）,而前面两种，多用于一对一通信

串口驱动代码

.c

#include "stm32f10x.h"           
#include "Uart.h"
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>u8 USART1_RX_BUF[64];     //接收缓冲,最大64个字节.
//接收状态
//bit7，接收完成标志
//bit6，接收到0x0d
//bit5~0，接收到的有效字节数目
u16 USART1_RX_STA=0;       //接收状态标记void Usart1_Init(u32 bound)
{/*****************************定义结构体变量******************************/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;USART_InitTypeDef USART_InitStructure;/******************************开启时钟*****************************/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);/*****************************配置引脚模式******************************/GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;	//TXGPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;	//RXGPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);/******************************配置串口的模式*****************************/USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;	//波特率配置USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;	//控制硬件流控模式，用于MCU通知模块，或者模块通知MCUUSART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;		//同时开启发送和接收USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;		//无奇偶校验USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;		//一个停止位USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;		//八个字节USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);USART_ITConfig(USART1 , USART_IT_RXNE , ENABLE);//使能接收中断USART_Cmd(USART1 , ENABLE);//打开串口USART_ClearFlag(USART1 , USART_FLAG_TC);//解决第一个数据发送失败的问题}//发送八位比特位
void Usart1_SendByte(uint8_t Byte)
{USART_SendData(USART1, Byte);while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
}
//发送数组
void Usart1_SendArray(uint8_t *Array, uint16_t Length)
{uint16_t i;for (i = 0; i < Length; i ++){Usart1_SendByte(Array[i]);}
}
//发送字符串
void Usart1_SendString(char *String)
{uint8_t i;for (i = 0; String[i] != ''; i ++){Usart1_SendByte(String[i]);}
}uint32_t Usart1_Pow(uint32_t X, uint32_t Y)
{uint32_t Result = 1;while (Y --){Result *= X;}return Result;
}void Usart1_SendNumber(uint32_t Number, uint8_t Length)
{uint8_t i;for (i = 0; i < Length; i ++){Usart1_SendByte(Number / Usart1_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0');}
}
//串口的重定义----printf('aaaa')  putchar('p')
int fputc(int ch, FILE *f)
{Usart1_SendByte(ch);/*******************************等待串口发送完成****************************/while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);return ch;
}
//串口的重定义----scanf()   getchar()
int fgetc(FILE *f)
{/***************************等待串口输入数据********************************/while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET);return (int )USART_ReceiveData(USART1);
}void Usart1_Printf(char *format, ...)
{char String[100];va_list arg;va_start(arg, format);vsprintf(String, format, arg);va_end(arg);Usart1_SendString(String);
}//串口中断函数
void USART1_IRQHandler(void)
{if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) == SET){	u8 a;//用于接收数据if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)//接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)	{  	a =USART_ReceiveData(USART1);//读取接收到的数据printf("%c",a); //把收到的数据发送回电脑if((USART1_RX_STA&0x8000)==0)//判断接收标志位最高位是否为1；不是1则表示接收未完成{if(USART1_RX_STA&0x4000)//判断接收标志位最次高位是否为1；接收到0x0d{if(a!=0x0a)//换行{USART1_RX_STA=0;//接受错误，重新开始}else{USART1_RX_STA |=0x8000;//接收完成//状态的最高位置1}}else//还没有收到0x0d(回车){if(a==0x0d){USART1_RX_STA |=0x4000;//接收完成//状态的最高位置1}else{USART1_RX_BUF[USART1_RX_STA&0x3FFF]=a;//将接受的数据存放入数组中USART1_RX_STA++;//数据长度计数加1if(USART1_RX_STA>(64-1)){USART1_RX_STA=0;//接收数据错误，重新开始}}}}} USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);}
}

.h

	#ifndef __UART_H
#define __UART_H
#include <stdio.h>
#include "sys.h"
void Usart1_Init(u32 bound);void Usart1_SendByte(uint8_t Byte);
void Usart1_SendArray(uint8_t *Array, uint16_t Length);
void Usart1_SendString(char *String);
void Usart1_SendNumber(uint32_t Number, uint8_t Length);
void Usart1_Printf(char *format, ...);#endif