关于stm32串口的资料可以在rm0008 reference manual中找到，有中文版的资料。stm32f103支持5个串口，选取usart1用来实验，其对应的io口为pa9和pa10。这次的实验基于alientek的开发板，开发版通过ch340g实现将串口转成usb。因此需要做好一些准备工作。
1.pc端安装keil v5 mdk开发工具；
2.pc端安装ch340g的驱动；
3.pc端安装atk xcom串口收发程序
stm32的串口编程思路：
1.串口时钟设置和复位；
2.选取发射口和接收口的引脚，并设置gpio端口参数；
3.串口参数的初始化（完成波特率、字长、奇偶校验、收发模式等参数的设置）;
4.初始化nvic（nested vectored interrupt controller,内嵌向量中断控制器）；
5.开启中断和使能串口
代码如下：
1 //main.c: 2 #include "uart.h" 3 4 5 int main() 6 { 7 uart1_init(); 8 while(1) 9 { 10 } 11 }
1 //usart.c 2 #include "uart.h" 3 4 5 #define usart1_rec_len 256 6 7 u8 uart1_revbuf_tail = 0;//接收缓冲区尾部 8 u8 uart1_revbuf[usart1_rec_len];//接收缓冲区数组 9 10 void uart1_init() 11 { 12 //gpio端口设置 13 gpio_inittypedef gpio_initstructure; 14 usart_inittypedef usart_initstructure; 15 nvic_inittypedef nvic_initstructure; 16 17 rcc_apb2periphclockcmd(rcc_apb2periph_usart1|rcc_apb2periph_gpioa, enable); 18 usart_deinit(usart1); 19 20 21 //usart1端口配置 22 //uasart_tx pa9 23 gpio_initstructure.gpio_pin = gpio_pin_9; //pa.9 24 gpio_initstructure.gpio_speed = gpio_speed_50mhz; 25 gpio_initstructure.gpio_mode = gpio_mode_af_pp; //复用推挽输出 26 gpio_init(gpioa, &gpio_initstructure); //初始化pa9 27 //usart1_rx pa10 28 gpio_initstructure.gpio_pin = gpio_pin_10; 29 gpio_initstructure.gpio_mode = gpio_mode_in_floating;//浮空输入 30 gpio_init(gpioa, &gpio_initstructure); //初始化pa10 31 32 //usart1 初始化设置 33 usart_initstructure.usart_baudrate = 9600;//波特率设置 34 usart_initstructure.usart_wordlength = usart_wordlength_8b;//字长为8位数据格式 35 usart_initstructure.usart_stopbits = usart_stopbits_1;//一个停止位 36 usart_initstructure.usart_parity = usart_parity_no;//无奇偶校验位 37 usart_initstructure.usart_hardwareflowcontrol = usart_hardwareflowcontrol_none;//无硬件数据流控制 38 usart_initstructure.usart_mode = usart_mode_rx | usart_mode_tx; //收发模式 39 usart_init(usart1, &usart_initstructure); //初始化串口1 40 41 //usart1 nvic 配置 42 nvic_initstructure.nvic_irqchannel = usart1_irqn;//串口1中断通道 43 nvic_initstructure.nvic_irqchannelpreemptionpriority=3;//抢占优先级3 44 nvic_initstructure.nvic_irqchannelsubpriority =3; //子优先级3 45 nvic_initstructure.nvic_irqchannelcmd = enable; //irq通道使能 46 nvic_init(&nvic_initstructure); //根据指定的参数初始化vic寄存器 47 48 usart_init(usart1, &usart_initstructure); 49 usart_itconfig(usart1, usart_it_rxne, enable);//开启相关中断 50 usart_cmd(usart1, enable); //使能串口1 51 52 } 53 54 //串口1中断服务程序 55 void usart1_irqhandler(void) 56 { 57 if(usart_getitstatus(usart1, usart_it_rxne) != reset) //接收中断 58 { 59 60 uart1_revbuf[uart1_revbuf_tail] = usart_receivedata(usart1);//读取接收到的数据，将尾标后移 61 usart_senddata(usart1,uart1_revbuf[uart1_revbuf_tail]);//发送接收到的数据 62 while (usart_getflagstatus(usart1, usart_flag_tc) == reset) 63 {} 64 uart1_revbuf_tail++; 65 if(uart1_revbuf_tail>usart1_rec_len-1) 66 { 67 uart1_revbuf_tail = 0; 68 } 69 } 70 }
主函数非常简单，就是调用uart_init()然后等待串口1的接收中断触发。串口1的中断服务函数功能是：当pc端发送据后，将接收到的数据重新发回给pc机。uart_init()的功能是完成串口的配置。在接收数据的时候设置了一个容量位256的数据缓冲区uart1_revbuf，用来存放接收到的数据。
程序的运行结果如下：
分别发送aa,bb,cc后pc端接收到了aa 0d 0a bb 0d 0a cc 0d 0a，0d和0a分别表示回车和换行。说明结果正确。
在实际应用中，上位机可以通过多个串口和多个从设备进行通信，因此在串口通信的时候要自行规定一个通信协议。比如由1.头，2.设备号，3.数据长度，4.数据，5.结束位，6.间隔位组成一个数据包。根据协议编写解包函数。解包函数的大致思路就是将接收到的数据一步一步的进行判断，最终完成解出数据的功能。
1.数据包定义：
头：0xab，设备号：0x01（一号设备），数据长度：0x08（8位数据），数据位：data，结束位：0xff，间隔位：0xff 0xff
2.解包函数：
pc机发送一个数据包：ab 01 08 00 01 02 03 04 05 06 07 ff ff ff，解包函数能够将数据00 01 02 03 04 05 06 07取出来并再次发送给pc机。pc机将数据发送给stm32f103，触发接收中断，将数据存入接收缓冲区中，解包函数从缓冲区的头部开始检索，完成数据分析，取出数据。代码如下：
#include "stm32f10x.h" #include <stdio.h> #define usart1reclength 256 u8 uart1_revbuf_tail = 0; u8 uart1_revbuf_head = 0; u8 uart1_revbuf[usart1reclength]; u8 recstate = 0; u8 templatedata; u8 datalength = 8; u8 data[8]={0}; typedef struct { u8 startdataerror; u8 devicedataerror; u8 lengthdataerror; u8 stopdataerror; u8 dataready; }dataframeflag; dataframeflag usart1_frameflags; void usart1_irqhandler(void) { if(usart_getitstatus(usart1, usart_it_rxne) != reset) //接收中断 { uart1_revbuf[uart1_revbuf_tail] = usart_receivedata(usart1); //读取接收到的数据 uart1_revbuf_tail++; if(uart1_revbuf_tail > usart1reclength-1) { uart1_revbuf_tail = 0; } } } void recdataanalysis() { u8 i = 0; if(uart1_revbuf_head != uart1_revbuf_tail)//判断是否有数据 { templatedata = uart1_revbuf[uart1_revbuf_head];//从数据缓冲区取数据 uart1_revbuf_head ++; if(uart1_revbuf_head > usart1reclength-1) { uart1_revbuf_head = 0; } usart1_frameflags.devicedataerror = 0; usart1_frameflags.stopdataerror = 0; usart1_frameflags.lengthdataerror = 0; usart1_frameflags.startdataerror = 0; switch(recstate) { case 0: if(templatedata == 0xab)//头 { recstate = 1; } else { recstate = 0; usart1_frameflags.startdataerror = 1; } break; case 1: if(templatedata == 0x01)//设备号 { recstate = 2; } else { recstate = 0; usart1_frameflags.devicedataerror = 1; } break; case 2: if(templatedata == 0x08)//数据位 { recstate = 3; } else { recstate = 0; usart1_frameflags.lengthdataerror = 1; } break; case 3://转存数据 if(datalength == 0) { recstate = 4; usart1_frameflags.dataready = 1; } else if(datalength != 0) { data[8-datalength] = templatedata; datalength = datalength -1; } break; case 4: if(templatedata == 0xff)//尾部 { recstate = 0; datalength = 8; } else { for(i=0;i < 8;i++) { data[i] = 0; } recstate = 0; datalength = 8; usart1_frameflags.stopdataerror = 1; usart1_frameflags.dataready = 0; } break; default: for(i=0;i < 8;i++) { data[i] = 0; } recstate = 0; datalength = 8; break; } } } void resend()//测试用重发数据函数 { u8 i = 0; if(usart1_frameflags.dataready == 1) { for(i=0;i<8;i++) { usart_senddata(usart1,data[i]); while (usart_getflagstatus(usart1, usart_flag_tc) == reset); usart1_frameflags.dataready = 0; } } }
函数recdataanalysis()完成数据解包，函数resend()在解包函数准备好数据将数据回发给pc机。结构体dataframeflag的作用是当数据出现错误时完成报错，是可选功能，程序中给了一种思路，未做调试。结果如下：
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