STM32F103串口通信实现与中断处理教程

资源摘要信息:"STM32F103单片机串口程序包括了串口初始化和串口中断程序的实现，能够适应不同频率下的串口波特率设置。" 1. STM32F103单片机概述 STM32F103是STMicroelectronics（意法半导体）公司生产的一款基于ARM Cortex-M3内核的高性能微控制器。它具备了丰富的外设接口，适用于工业控制、医疗设备、仪器仪表等广泛的嵌入式应用领域。STM32F103系列微控制器的主要特点包括高速处理能力、多种通信接口和丰富的定时器功能，以及良好的功耗性能。 2. USART通信协议基础 USART（Universal Synchronous/Asynchronous Receiver Transmitter）通用同步/异步收发器是微控制器常用的串行通信接口。STM32F103单片机的USART支持全双工异步串行通信，也支持同步模式下的主从通信。它能够在不同的波特率下工作，常见的波特率有9600、115200、19200等。USART的通信速率、数据位、停止位和奇偶校验位等参数都可以根据实际应用需求进行配置，以满足不同通信协议的要求。 3. 串口初始化流程 串口初始化是确保通信正确进行的前提。初始化流程通常包括如下步骤： - 配置GPIO端口：将与串口相关的GPIO引脚配置为复用推挽输出模式，以支持USART通信。 - 设置时钟：启用USART和GPIO端口的时钟，确保外设和引脚的功能正常工作。 - 配置波特率：根据目标通信速率和系统时钟频率计算波特率相关的分频值，设置USART的波特率寄存器。 - 配置通信参数：设置USART的控制寄存器，包括数据位长度（通常是8位或9位）、停止位（通常是1位或2位）、奇偶校验位（无校验、奇校验或偶校验）等参数。 - 使能中断或DMA（可选）：根据实际需求选择是否开启中断或DMA传输，以支持异步通信或高效数据传输。 - 使能USART：在所有配置完成之后，使能USART模块，开始串口通信。 4. 串口中断程序 串口中断程序是处理串口通信中的中断事件，如接收到数据、发送完成等。串口中断服务程序通常会包含以下内容： - 中断向量和中断优先级配置：正确配置中断优先级和中断向量，以确保中断服务程序能被及时调用。 - 接收中断处理：当接收到数据时，中断服务程序会读取接收到的数据，并进行相应的处理，如存储、转发或显示等。 - 发送中断处理：当发送缓冲区为空时，中断服务程序会加载新的数据到发送缓冲区，并启动数据发送。 - 错误中断处理：包括校验错误、帧错误等，中断服务程序需要对这些错误进行识别和处理。 5. 波特率设置与调整 在不同的应用场合，可能需要根据实际的通信速率要求来设置不同的波特率。波特率的设置主要依赖于单片机的系统时钟频率以及预分频器的配置。为了在不同的时钟频率下都能得到精确的波特率，可以利用STM32F103提供的时钟系统和USART的波特率发生器来调整预分频值。 6. 代码实现 STM32F103单片机的USART程序实现涉及到寄存器配置和中断服务程序的编写。在编写代码时，需要参照STM32F103的参考手册和库函数文档，正确配置寄存器，同时考虑程序的健壮性和错误处理机制。编写代码时还应注意中断优先级的配置，避免中断嵌套不当造成程序异常。 7. 总结 STM32F103单片机的USART编程是嵌入式开发中的基础和核心技能之一。掌握USART的初始化、中断配置以及波特率设置，对于进行有效的串行通信至关重要。通过本资源提供的信息，开发者可以更好地理解和应用STM32F103单片机的串口通信功能，为设计稳定可靠的应用系统打下坚实基础。