STM32F103RC单片机USART1串口通信实现方法

STM32F103RC是ST公司生产的一款基于ARM Cortex-M3内核的高性能微控制器，广泛应用于工业控制、医疗设备、嵌入式应用等领域。USART（Universal Synchronous/Asynchronous Receiver Transmitter，通用同步/异步收发器）是微控制器中用于串行通信的关键接口，可以实现微控制器与其他设备之间的数据交换。在本篇中，我们将详细探讨如何使用STM32F103RC的USART1接口进行串口通信。 首先，了解USART1的基本特性是进行通信的前提。USART1是STM32F103RC上的一个全双工异步串行端口，支持RS-232、RS-485和LIN协议。它提供了包括数据长度选择（8位或9位）、奇偶校验、停止位设置以及硬件流控制等丰富的配置选项。此外，它也支持同步模式，能够通过内部时钟或外部时钟信号进行同步通信。 在进行USART1配置前，需要进行以下步骤： 1. 时钟配置：确保USART1的时钟已经使能。在STM32F103RC中，这通常意味着需要配置APB2总线上的时钟。 2. GPIO配置：USART1通常使用PA9（作为TX）和PA10（作为RX）引脚。因此，需要将这两个引脚配置为复用推挽输出模式。这涉及到配置引脚的模式、输出类型、速度以及上下拉设置。 3. USART配置：配置USART1的基本参数，包括波特率、数据位、停止位以及校验位。波特率是由内部时钟频率和分频系数决定的，而数据位、停止位和校验位则是通过USART控制寄存器（如USART_BRR、USART_CR1、USART_CR2和USART_CR3）来设置。 4. 中断或DMA配置（可选）：为了处理数据接收和发送，可以配置中断或直接内存访问（DMA）。如果使用中断，需要编写中断服务函数来处理接收到的数据或发送完成的事件；如果使用DMA，则需要配置DMA控制器，并将缓冲区与USART1的数据寄存器相连。 5. 串口通信测试：完成以上配置后，可以开始串口通信测试。一般情况下，先进行串口发送测试，即通过代码将数据通过USART1发送到串口调试助手或另一个设备；然后进行接收测试，即接收来自外部设备的数据。 在实际应用中，串口通信会涉及到数据的打包和解析，可能需要根据应用协议来定义数据帧格式，包括帧起始位、数据长度、数据内容、校验和以及结束位。解析接收到的数据帧时，需要根据帧格式设计状态机或者逐字节解析。 在STM32F103RC上使用USART1进行串口通信，还应注意其工作电源电压和目标设备的兼容性。例如，STM32F103RC的标准工作电压为3.3V，而传统RS-232通信接口的逻辑高电平是+12V，逻辑低电平是-12V，因此在与标准RS-232设备通信时需要电平转换电路。 此外，STM32F103RC的USART1还可以工作在IrDA模式下，以支持红外通信。在IrDA模式下，数据传输速率会限制在115.2Kbps以下，且需要确保红外发射器和接收器设备的兼容。 以上是对STM32F103RC的USART1串口通信的基础知识介绍，这些内容涵盖了从硬件连接到软件配置，再到实际通信测试的全过程，为读者提供了一个关于如何使用STM32F103RC进行串口通信的全面视图。