STM32F103串口2实现定时数据收发

一、STM32F103单片机简介 STM32F103是ST公司生产的一款高性能Cortex-M3内核的32位微控制器，广泛应用于各种嵌入式系统中。它具有丰富的外设接口、高性能处理能力和低功耗的特点，使其在工业控制、医疗设备、消费类电子产品等领域得到广泛应用。该微控制器支持多种通信接口，包括UART、I2C、SPI等，其中UART（通用异步收发传输器）接口，也就是我们常说的串口，是其最基本的通信接口之一。 二、串口通信基础 串口通信是一种异步串行通信方式，支持设备间双向通信。在通信过程中，数据以帧为单位发送，每个帧包含起始位、数据位、可选的奇偶校验位和停止位。在STM32F103中，串口通信配置包括波特率设置、数据位宽度、停止位和校验位的配置。 1. 波特率：波特率是指每秒传输的符号数，是衡量串口通信速率的参数。STM32F103的串口可以支持多种波特率，根据系统时钟和预分频器的设置来配置。 2. 数据位：指数据帧中包含的有效数据位数，常见配置有8位数据位。 3. 停止位：表示数据帧的结束，可以配置为1位或2位停止位。 4. 校验位：用于错误检测，可以配置为无校验、偶校验或奇校验。 三、STM32F103串口2数据收发实现 在STM32F103单片机中使用串口2进行数据收发，需要进行以下步骤的配置和编程： 1. 时钟配置：首先确保为串口2外设使能时钟，因为STM32F103是基于ARM Cortex-M3内核的微控制器，所以需要配置时钟树来保证串口2外设的正常工作。 2. GPIO配置：串口2的TX（发送）和RX（接收）通常需要使用到特定的GPIO引脚，并配置为复用推挽输出模式。 3. 串口参数配置：根据需求配置串口的波特率（本例为9600），数据位（8位）、停止位（1位）和无校验位。这些参数需要写入串口的相关寄存器中。 4. 中断配置：为了能够及时响应数据接收事件，通常需要配置串口的中断，并实现中断服务程序来处理接收到的数据。 5. 数据发送：通过写入数据到串口数据寄存器（USART_DR）并检查发送缓冲区是否为空，可以实现数据的发送。为了保证数据不丢失，通常会检查相关状态位。 6. 数据接收：数据接收通常是通过串口的接收中断来实现的。当中断触发时，从数据寄存器读取接收到的数据，并且可以通过写入相同的数据到发送缓冲区来实现回声测试。 7. 定时器设置：为了每隔300ms发送一个字符，需要使用STM32F103的定时器来生成定时中断。在定时中断服务程序中调用发送数据的函数。 四、具体实现代码 具体实现代码需要根据STM32的标准外设库函数或者HAL库函数来编写。以下是一个基于标准外设库的简单示例代码片段： ```c // 初始化串口 void USART2_Init(void) { USART_InitTypeDef USART_InitStructure; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // 使能GPIOA和USART2时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE); // 配置USART2的TX和RX引脚 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 配置USART2参数 USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; USART_Init(USART2, &USART_InitStructure); // 使能USART2 USART_Cmd(USART2, ENABLE); } // 发送数据 void USART2_SendChar(char ch) { while (USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TC) == RESET); USART_SendData(USART2, (uint16_t)ch); } // 接收数据并回发 void USART2_IRQHandler(void) { if (USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET) { char ch = USART_ReceiveData(USART2); USART2_SendChar(ch); // 原路发出去 } } // 定时器中断服务程序，每隔300ms发送一个字符 void TIM2_IRQHandler(void) { // 检查是否是正确的定时器中断，并清除中断标志位 // ... // 发送字符 USART2_SendChar('A'); // 示例中发送字符'A' } int main(void) { // 初始化串口和定时器等 USART2_Init(); // 初始化定时器，设置300ms中断周期 // ... while (1) { // 主循环，其他任务处理 } } ``` 以上代码仅为示例，实际应用中需要根据具体的硬件电路设计和软件需求进行调整和完善。此外，实际开发过程中可能还会用到DMA（直接内存访问）进行高效的数据传输，以及更复杂的错误处理机制。 五、总结 STM32F103的串口2数据收发功能是微控制器编程中的一个基础内容，涉及到时钟管理、GPIO配置、串口参数配置和中断处理。通过本篇介绍的知识点，我们可以实现基于STM32F103单片机的简单数据收发应用，为进一步开发复杂的嵌入式系统奠定基础。