STM32F103串口3(UART)驱动程序详解

STM32F103是ST公司生产的一款基于ARM Cortex-M3内核的微控制器（MCU），广泛应用于各种嵌入式系统中。串口（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，简称UART）是MCU中最常用的通信接口之一。本文将详细介绍如何为STM32F103的串口3（USART3）编写驱动程序。 首先，我们需要了解STM32F103的硬件架构，特别是其外设接口。STM32F103具有多个串口通信接口，USART3是其中一个。在编写驱动程序前，必须熟悉STM32F103的参考手册和数据手册，这些文档详细描述了如何通过寄存器来配置和使用USART3。 接下来，我们将探讨如何通过寄存器配置来初始化USART3。通常包括以下步骤： 1. 使能USART3的时钟：在RCC（Reset and Clock Control）寄存器中设置APB1ENR位来开启USART3时钟。 2. 配置GPIO引脚：USART3的TX和RX引脚分别是PA12和PA11。需要将这些引脚配置为复用功能模式，并选择USART3作为其复用功能。 3. 设置波特率：通过USART3的BRR（波特率寄存器）来设置所需的波特率。 4. 设置数据格式：配置USART3的CR1（控制寄存器1）和CR2（控制寄存器2），以确定数据位数、停止位和校验位等参数。 5. 配置中断（可选）：若使用中断方式接收和发送数据，则需在NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller）中配置相应的中断优先级，并在USART3的CR1中启用中断。 6. 启用USART3：在USART3的CR1寄存器中设置UE位，使能USART3。 在以上初始化完成后，就可以使用USART3进行数据的发送和接收了。数据发送通常通过写入数据到USART3的数据寄存器（DR）来完成。而数据接收则可以通过查询或中断方式来处理。 编写驱动程序时，需要考虑异常处理和数据流控制。例如，在数据接收时，可以使用DMA（Direct Memory Access）来避免CPU占用率过高。同时，为了保证数据的可靠性，发送和接收操作需要有一定的缓冲机制，以及对串口通信的开始和结束标志进行管理。 在实际应用中，STM32F103的串口3驱动程序还需要与具体的操作系统或裸机环境相结合。在裸机环境下，驱动程序相对简单，主要关注于寄存器的配置和数据的处理。而在操作系统环境下，例如使用FreeRTOS，还需要考虑任务调度、同步机制（如信号量、互斥锁）以及与操作系统的集成。 最后，驱动程序的编写还需要遵循一定的软件设计原则，比如模块化、高内聚低耦合等。在编写过程中，建议使用版本控制系统（如Git）来管理代码版本，这样可以方便地维护和迭代驱动程序。 综上所述，编写STM32F103串口3的驱动程序需要深入了解硬件架构、寄存器配置、数据传输机制、异常处理、软件设计原则等多方面的知识。只有系统地掌握这些知识点，才能编写出高效、稳定且可维护的驱动程序。