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Keil UART1初学者指南:从零开始

创作时间:
作者:
@小白创作中心

Keil UART1初学者指南:从零开始

引用
CSDN
12
来源
1.
https://blog.csdn.net/HiWangWenBing/article/details/136274031
2.
https://blog.csdn.net/myPhilia/article/details/136326835
3.
https://blog.csdn.net/vast_light/article/details/136003133
4.
https://blog.csdn.net/qq_30359369/article/details/140993828
5.
https://blog.csdn.net/qq_57162529/article/details/136433792
6.
https://blog.csdn.net/2401_84281643/article/details/137868255
7.
https://blog.csdn.net/qq_21353001/article/details/84893100
8.
https://blog.csdn.net/m0_63567312/article/details/140126870
9.
https://developer.tuya.com/cn/docs/iot/burn-and-authorize-FR801xH-series-chip?id=Kasrepep3xrf1
10.
https://doc.embedfire.com/mcu/stm32/f407batianhu/std/zh/latest/book/LED_register.html
11.
https://www.fmdevelopers.com.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=17077
12.
https://bbs.huaweicloud.com/blogs/433459

串行通信接口(UART)是嵌入式系统中最常用的通信方式之一,广泛应用于单片机与外部设备之间的数据交换。对于初学者来说,掌握UART的使用方法是学习嵌入式开发的重要一步。本文将从硬件连接、软件配置到仿真调试,为您详细介绍如何在Keil环境下使用UART1进行串口通信。

01

硬件准备

在开始UART1的使用之前,首先需要完成硬件连接。以STM32系列单片机为例,UART1的发送引脚(TXD)通常连接到PA9,接收引脚(RXD)连接到PA10。如果使用硬件流控,还需要连接CTS(Clear To Send)和RTS(Request To Send)信号线。

硬件流控的作用是在接收端处理能力不足时,通过RTS信号通知发送端暂停发送,直到CTS信号表明可以继续发送为止。这种机制可以有效防止数据丢失,特别是在处理能力差异较大的设备之间通信时。

02

软件配置

完成硬件连接后,接下来需要在软件中对UART1进行初始化配置。以下是一个基于STM32的UART1初始化代码示例:

#include "stm32f10x.h"

void USART1_Init(void) {
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

    // 使能USART1, GPIOA时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    // 配置PA9为USART1_TX
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; // 复用推挽输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 配置PA10为USART1_RX
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; // 浮空输入
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // USART1初始化
    USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;
    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(USART1, &USART_InitStructure);
    
    // 使能USART1
    USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}

这段代码完成了以下工作:

  1. 使能USART1和GPIOA的时钟
  2. 配置PA9为USART1的发送引脚(TXD)
  3. 配置PA10为USART1的接收引脚(RXD)
  4. 设置波特率为115200,数据位为8位,停止位为1位,无校验位
  5. 使能USART1
03

数据收发

完成初始化后,就可以通过UART1进行数据的发送和接收了。以下是一个简单的发送字符串的函数示例:

void USART1_SendString(char *str) {
    while (*str) {
        USART_SendData(USART1, (uint8_t)*str++);
        while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET); // 等待发送完成
    }
}

接收数据可以通过查询方式或中断方式进行。以下是查询方式的接收示例:

char USART1_ReceiveByte(void) {
    while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET); // 等待接收完成
    return USART_ReceiveData(USART1);
}
04

仿真调试

在实际硬件测试之前,可以利用Keil的仿真功能进行调试。首先需要配置逻辑分析仪:

  1. 打开Keil,点击魔术棒图标,进入Debug选项卡
  2. 选择合适的仿真器,如DARMSTM.DLL
  3. 根据芯片型号设置参数,例如-pSTM32F103C8
  4. 开启逻辑分析仪,配置观察端口
  5. 运行代码,观察波形和时序

通过逻辑分析仪,可以直观地看到UART1的通信波形,检查波特率、起始位、数据位、停止位等参数是否正确,以及数据的发送和接收是否正常。

05

总结

通过以上步骤,您已经掌握了在Keil环境下使用UART1进行串口通信的基本方法。从硬件连接到软件配置,再到仿真调试,每一步都至关重要。建议您多动手实践,尝试不同的波特率和数据格式,加深对UART通信的理解。随着经验的积累,您将能够更加熟练地运用UART进行各种嵌入式项目的开发。

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