基于ARM的嵌入式系统开发6

1第六章I/O接口电路6.4stm32串口编程2第六章I/O接口电路3STM32单片机的

USARTx串口编程步骤1

STM32单片机的USARTx串口和管脚2

STM32单片机的USARTx串口配置6.4stm32串口编程3第六章I/O接口电路USART:UniversalSynchronous/AsynchronousReceiver/Transmitter,

通用同步/异步接收和发送器USART?4第六章I/O接口电路ARM9S3C2410：拥有3个UART(通用异步接收和发送器)Cortex-M3STM32单片机：拥有3个USART(通用同步/异步接收和发送器)MCS51单片机：拥有1个UART(通用异步接收和发送器)比较：5第六章I/O接口电路异步串行通信数据格式同步字符CRC字符开始终止数据块同步通信数据格式6第六章I/O接口电路7第六章I/O接口电路8第六章I/O接口电路9第六章I/O接口电路10第六章I/O接口电路每个USART口:共有7个设置寄存器①一个状态寄存器(USART_SR)②一个数据寄存器(USART_DR):它是由两个寄存器组成的，一个给发送用(发送寄存器

TDR)，一个给接收用(接收寄存器

RDR)③一个波特率寄存器(USART_BRR)④一个控制寄存器1(USART_CR1)⑤一个控制寄存器2(USART_CR2)⑥一个控制寄存器3(USART_CR3)

⑦一个保护时间和预分频寄存器(USART_GTPR)11第六章I/O接口电路12第六章I/O接口电路在MCS-51单片机中，数据缓冲器SBUF：实际是由发送SBUF和接收SBUF组成。发送SBUF和接收SBUF共用一个地址99H 。 1）发送SBUF存放待发送的8位数据，写入SBUF将同时启动发送。 发送指令： MOV SBUF，A2）接收SBUF存放已接收成功的8位数据，供CPU读取。 读取串行口接收数据指令：

MOVA，SBUF13第六章I/O接口电路/*----------------UniversalSynchronousAsynchronousReceiverTransmitter--*/typedefstruct{vu16SR;u16RESERVED0;vu16DR;u16RESERVED1;vu16BRR;u16RESERVED2;vu16CR1;u16RESERVED3;vu16CR2;u16RESERVED4;vu16CR3;u16RESERVED5;vu16GTPR;u16RESERVED6;}USART_TypeDef;//用结构体USART_TypeDef定义USARTx串口,（即定义

USARTx串口的7个设置寄存器）14第六章I/O接口电路15第六章I/O接口电路MCS-51单片机的串行通讯：适用于传送距离不大于15m，速度不高于20kb/s的本地设备之间通信的场合。STM32单片机的USART串口：采用分数波特率发生器，串行发送、接收数据的最高速率=72M/16=4.5Mb/s16第六章I/O接口电路MCS-51单片机串行口结构示意图17第六章I/O接口电路4、在使用USART串口时，首先要使能该外设对应的时钟1、USARTx串口定义

2、USART_InitTypeDef初始化串口参数定义3、USART_Init初始化串口定义stm32串口配置

18第六章I/O接口电路1、编程时，USARTx串口的具体配置是从USARTx寄存器组开始。首先，用结构体USART_TypeDef

定义

USARTx寄存器组:19第六章I/O接口电路在文件“stm32f10x_map.h”中，定义如下：/*----------------UniversalSynchronousAsynchronousReceiverTransmitter--*/typedefstruct{vu16SR;u16RESERVED0;vu16DR;u16RESERVED1;vu16BRR;u16RESERVED2;vu16CR1;u16RESERVED3;vu16CR2;u16RESERVED4;vu16CR3;u16RESERVED5;vu16GTPR;u16RESERVED6;}USART_TypeDef;//用结构体USART_TypeDef定义USARTx串口,

//或称用结构体USART_TypeDef定义

USARTx寄存器组USARTx串口的7个设置寄存器20第六章I/O接口电路#defineUSART1_BASE(APB2PERIPH_BASE+0x3800)#defineUSART2_BASE(APB1PERIPH_BASE+0x4400)#defineUSART3_BASE(APB1PERIPH_BASE+0x4800)USARTx寄存器组的首地址：/*Peripheralbaseaddressinthebit-bandregion*/#definePERIPH_BASE((u32)0x40000000)/*Peripheralmemorymap*/#defineAPB1PERIPH_BASEPERIPH_BASE#defineAPB2PERIPH_BASE(PERIPH_BASE+0x10000)#defineAHBPERIPH_BASE(PERIPH_BASE+0x20000)0x400148000x400138000x4001440021第六章I/O接口电路#ifdef_USART1#defineUSART1((USART_TypeDef*)USART1_BASE)#endif/*_USART1*/#ifdef_USART2#defineUSART2((USART_TypeDef*)USART2_BASE)#endif/*_USART2*/#ifdef_USART3#defineUSART3((USART_TypeDef*)USART3_BASE)#endif/*_USART3*/22第六章I/O接口电路2、USART_InitTypeDef初始化串口参数定义/*USARTInitStructuredefinition*/typedefstruct{u32USART_BaudRate;u16USART_WordLength;u16USART_StopBits;u16USART_Parity;u16USART_Mode;u16USART_HardwareFlowControl;}USART_InitTypeDef;//用于初始化USARTx串口的参数（包括波特率、字长—即数据位、停止位、奇偶效验位、工作模式、硬件流控制）在文件“stm32f10x_usart.h”中，定义：23第六章I/O接口电路描述了结构体USART_InitTypeDef

在同步和异步模式下使用的不同成员。24第六章I/O接口电路比较结构体USART_TypeDef

和USART_InitTypeDef：25第六章I/O接口电路功能：根据USART_InitTypeDef中指定的参数，初始化外设USARTx串口3、USART_Init初始化串口定义26第六章I/O接口电路

USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);

//初始化USARTx串口例如，USART_InitTypeDefUSART_InitStructure;//定义结构体变量USART_InitStructure，用于初始化外设USARTx串口的参数27第六章I/O接口电路/********************************************************************************FunctionName:USART_Init*Description:InitializestheUSARTxperipheralaccordingtothespecified*parametersintheUSART_InitStruct.*Input:-USARTx:SelecttheUSARTortheUARTperipheral.*Thisparametercanbeoneofthefollowingvalues:*-USART1,USART2,USART3,UART4orUART5.*-USART_InitStruct:pointertoaUSART_InitTypeDefstructure*thatcontainstheconfigurationinformationforthe*specifiedUSARTperipheral.*Output:None*Return:None*******************************************************************************/voidUSART_Init(USART_TypeDef*USARTx,USART_InitTypeDef*USART_InitStruct){u32tmpreg=0x00,apbclock=0x00;u32integerdivider=0x00;u32fractionaldivider=0x00;在文件“stm32f10x_usart.c”中，定义：28第六章I/O接口电路

STM32的SPI接口

29第六章I/O接口电路SPI是一种全双工的同步串行接口，利用3条线完成两个芯片之间的双工高速通信。两条数据线用于收发数据，一条时钟线用于同步。一个SPI总线可以连接多个主机和多个从机。在同一时刻只允许一个主机操作总线，并且同时只能与一个从机通信。主机控制数据的传输过程。串行时钟由主机产生，当主机发送一字节数据（通过主出从入MOSI引脚）的同时，从机返回一字节数据（通过主入从出MISO引脚）。30第六章I/O接口电路SPI通信原理31第六章I/O接口电路SPI总线可在软件的控制下构成各种简单的或复杂的系统：1个主MCU和几个从MCU几个从MCU相互连接构成多主机系统(分布式系统)1个主MCU和1个或几个从I/O设备<常用>32第六章I/O接口电路主机模式MASTER：当器件作为主机时，使用一个IO引脚拉低相应从机的选择引脚(NSS)，传输的起始由主机发送数据来启动，时钟(SCK)信号由主机产生。通过MOSI发送数据，同时通过MISO引脚接收从机发出的数据。从机模式SLAVE：当器件作为从机时，传输在从机选择引脚(NSS)被主机拉低后开始，接收主机输出的时钟信号，在读取主机数据的同时通过MISO引脚输出数据。33第六章I/O接口电路34第六章I/O接口电路数据传输格式：通常是高位(MSB)在前，低位(LSB)在后。一些增强型MCU中可以通过软件设置高位在前或低位在前。下面以８位数据的传输为例，看一下４种不同数据传输格式的时序。首先介绍两个概念：时钟极性：表示时钟信号在空闲时是高电平还是低电平。时钟相位：决定数据是在SCK的上升沿采样还是在SCK的结束沿采样。35第六章I/O接口电路数据帧