本文主要是介绍STM32单片机USART串口打印和收发数据，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
文章目录
1. 串口通信
1.1 串口初始化
1.2 库函数
2. 串口打印
2.1 Serial.c
2.2 Serial.h
2.3 main.c
3. 串口收发数据
3.1 Serial.c
3.2 Serial.h
3.3 main.c
1. 串口通信
对于串口通信的详细解析可以看下面这篇文章
STM32单片机USART串口详解-CSDN博客
STM32单片机USART串口收发数据包
STM32单片机USART串口收发数据包-CSDN博客
1.1 串口初始化
- 开启时钟：首先，打开USART和GPIO所需的时钟。
- GPIO初始化：将TX引脚配置为复用输出，将RX引脚配置为输入。
- 配置USART：使用一个结构体配置所有参数。
- 启用USART：
- 如果只需要发送功能，直接启用USART。
- 如果需要接收功能，还需配置中断。在启用USART之前，添加ITConfig和NVIC的相关代码。
1.2 库函数
所需要使用的函数都在文件stm32f10x_usart.h中。
回复缺省值函数
void USART_DeInit(USART_TypeDef* USARTx); 配置结构体函数
void USART_Init(USART_TypeDef* USARTx, USART_InitTypeDef*
USART_InitStruct);给结构体配置默认值函数
void USART_StructInit(USART_InitTypeDef* USART_InitStruct); 配置同步时钟输出函数
void USART_ClockInit(USART_TypeDef* USARTx, USART_ClockInitTypeDef*
USART_ClockInitStruct);
void USART_ClockStructInit(USART_ClockInitTypeDef*
USART_ClockInitStruct); 开启串口函数
void USART_Cmd(USART_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState); 开启串口中断函数
void USART_ITConfig(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT, FunctionalState NewState); 开启USART到DMA的触发通道函数
void USART_DMACmd(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_DMAReq, FunctionalState NewState); 设置地址函数
void USART_SetAddress(USART_TypeDef* USARTx, uint8_t USART_Address); 唤醒函数
void USART_WakeUpConfig(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_WakeUp); LIN函数
void USART_ReceiverWakeUpCmd(USART_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState); 发送数据函数
void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data); 接收数据
uint16_t USART_ReceiveData(USART_TypeDef* USARTx);
2. 串口打印
这个代码实现串口打印，可以使用串口软件查看打印的数据。
2.1 Serial.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>//串口初始化
void Serial_Init(void)
{/*开启时钟*/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE); //开启USART1的时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //开启GPIOA的时钟/*GPIO初始化*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //将PA9引脚初始化为复用推挽输出/*USART初始化*/USART_InitTypeDef USART_InitStructure; //定义结构体变量USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; //波特率USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //硬件流控制，不需要USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx; //模式，选择为发送模式USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; //奇偶校验，不需要USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //停止位，选择1位USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //字长，选择8位USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //将结构体变量交给USART_Init，配置USART1/*USART使能*/USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能USART1，串口开始运行
}//串口发送一个字节
void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{USART_SendData(USART1, Byte); //将字节数据写入数据寄存器，写入后USART自动生成时序波形while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET); //等待发送完成/*下次写入数据寄存器会自动清除发送完成标志位，故此循环后，无需清除标志位*/
}/*** 函 数：串口发送一个数组* 参 数：Array 要发送数组的首地址* 参 数：Length 要发送数组的长度* 返 回 值：无*/
void Serial_SendArray(uint8_t *Array, uint16_t Length)
{uint16_t i;for (i = 0; i < Length; i ++) //遍历数组{Serial_SendByte(Array[i]); //依次调用Serial_SendByte发送每个字节数据}
}/*** 函 数：串口发送一个字符串* 参 数：String 要发送字符串的首地址* 返 回 值：无*/
void Serial_SendString(char *String)
{uint8_t i;for (i = 0; String[i] != '\0'; i ++)//遍历字符数组（字符串），遇到字符串结束标志位后停止{Serial_SendByte(String[i]); //依次调用Serial_SendByte发送每个字节数据}
}/*** 函 数：次方函数（内部使用）* 返 回 值：返回值等于X的Y次方*/
uint32_t Serial_Pow(uint32_t X, uint32_t Y)
{uint32_t Result = 1; //设置结果初值为1while (Y --) //执行Y次{Result *= X; //将X累乘到结果}return Result;
}/*** 函 数：串口发送数字* 参 数：Number 要发送的数字，范围：0~4294967295* 参 数：Length 要发送数字的长度，范围：0~10* 返 回 值：无*/
void Serial_SendNumber(uint32_t Number, uint8_t Length)
{uint8_t i;for (i = 0; i < Length; i ++) //根据数字长度遍历数字的每一位{Serial_SendByte(Number / Serial_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0'); //依次调用Serial_SendByte发送每位数字}
}//使用printf需要重定向的底层函数
int fputc(int ch, FILE *f)
{Serial_SendByte(ch); //将printf的底层重定向到自己的发送字节函数return ch;
}//函 数：封装的prinf函数
void Serial_Printf(char *format, ...)
{char String[100]; //定义字符数组va_list arg; //定义可变参数列表数据类型的变量argva_start(arg, format); //从format开始，接收参数列表到arg变量vsprintf(String, format, arg); //使用vsprintf打印格式化字符串和参数列表到字符数组中va_end(arg); //结束变量argSerial_SendString(String); //串口发送字符数组（字符串）
}
2.2 Serial.h
#ifndef __SERIAL_H
#define __SERIAL_H#include <stdio.h>void Serial_Init(void);
void Serial_SendByte(uint8_t Byte);
void Serial_SendArray(uint8_t *Array, uint16_t Length);
void Serial_SendString(char *String);
void Serial_SendNumber(uint32_t Number, uint8_t Length);
void Serial_Printf(char *format, ...);#endif
2.3 main.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Serial.h"int main(void)
{/*模块初始化*/OLED_Init(); //OLED初始化Serial_Init(); //串口初始化/*串口基本函数*/Serial_SendByte(0x41); //串口发送一个字节数据0x41uint8_t MyArray[] = {0x42, 0x43, 0x44, 0x45}; //定义数组Serial_SendArray(MyArray, 4); //串口发送一个数组Serial_SendString("\r\nNum1="); //串口发送字符串Serial_SendNumber(111, 3); //串口发送数字/*下述3种方法可实现printf的效果*//*方法1：直接重定向printf，但printf函数只有一个，此方法不能在多处使用*/printf("\r\nNum2=%d", 222); //串口发送printf打印的格式化字符串//需要重定向fputc函数，并在工程选项里勾选Use MicroLIB/*方法2：使用sprintf打印到字符数组，再用串口发送字符数组，此方法打印到字符数组，之后想怎么处理都可以，可在多处使用*/char String[100]; //定义字符数组sprintf(String, "\r\nNum3=%d", 333);//使用sprintf，把格式化字符串打印到字符数组Serial_SendString(String); //串口发送字符数组（字符串）/*方法3：将sprintf函数封装起来，实现专用的printf，此方法就是把方法2封装起来，更加简洁实用，可在多处使用*/Serial_Printf("\r\nNum4=%d", 444); //串口打印字符串，使用自己封装的函数实现printf的效果Serial_Printf("\r\n");while (1){}
}
3. 串口收发数据
这个代码可以实现数据的接收，然后再将数据发送回去。
3.1 Serial.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>uint8_t Serial_RxData; //定义串口接收的数据变量
uint8_t Serial_RxFlag; //定义串口接收的标志位变量//串口初始化
void Serial_Init(void)
{/*开启时钟*/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE); //开启USART1的时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //开启GPIOA的时钟/*GPIO初始化*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //将PA9引脚初始化为复用推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //将PA10引脚初始化为上拉输入/*USART初始化*/USART_InitTypeDef USART_InitStructure; //定义结构体变量USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; //波特率USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //硬件流控制，不需要USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx; //模式，发送模式和接收模式均选择USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; //奇偶校验，不需要USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //停止位，选择1位USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //字长，选择8位USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //将结构体变量交给USART_Init，配置USART1/*中断输出配置*/USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE); //开启串口接收数据的中断/*NVIC中断分组*/NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //配置NVIC为分组2/*NVIC配置*/NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; //定义结构体变量NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; //选择配置NVIC的USART1线NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //指定NVIC线路使能NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; //指定NVIC线路的抢占优先级为1NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //指定NVIC线路的响应优先级为1NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //将结构体变量交给NVIC_Init，配置NVIC外设/*USART使能*/USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能USART1，串口开始运行
}//串口发送一个字节
void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{USART_SendData(USART1, Byte); //将字节数据写入数据寄存器，写入后USART自动生成时序波形while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET); //等待发送完成/*下次写入数据寄存器会自动清除发送完成标志位，故此循环后，无需清除标志位*/
}/*** 函 数：串口发送一个数组* 参 数：Array 要发送数组的首地址* 参 数：Length 要发送数组的长度*/
void Serial_SendArray(uint8_t *Array, uint16_t Length)
{uint16_t i;for (i = 0; i < Length; i ++) //遍历数组{Serial_SendByte(Array[i]); //依次调用Serial_SendByte发送每个字节数据}
}/*** 函 数：串口发送一个字符串* 参 数：String 要发送字符串的首地址*/
void Serial_SendString(char *String)
{uint8_t i;for (i = 0; String[i] != '\0'; i ++)//遍历字符数组（字符串），遇到字符串结束标志位后停止{Serial_SendByte(String[i]); //依次调用Serial_SendByte发送每个字节数据}
}/*** 函 数：次方函数（内部使用）* 返 回 值：返回值等于X的Y次方*/
uint32_t Serial_Pow(uint32_t X, uint32_t Y)
{uint32_t Result = 1; //设置结果初值为1while (Y --) //执行Y次{Result *= X; //将X累乘到结果}return Result;
}/*** 函 数：串口发送数字* 参 数：Number 要发送的数字，范围：0~4294967295* 参 数：Length 要发送数字的长度，范围：0~10*/
void Serial_SendNumber(uint32_t Number, uint8_t Length)
{uint8_t i;for (i = 0; i < Length; i ++) //根据数字长度遍历数字的每一位{Serial_SendByte(Number / Serial_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0'); //依次调用Serial_SendByte发送每位数字}
}//使用printf需要重定向的底层函数
int fputc(int ch, FILE *f)
{Serial_SendByte(ch); //将printf的底层重定向到自己的发送字节函数return ch;
}/*** 函 数：自己封装的prinf函数* 参 数：format 格式化字符串* 参 数：... 可变的参数列表*/
void Serial_Printf(char *format, ...)
{char String[100]; //定义字符数组va_list arg; //定义可变参数列表数据类型的变量argva_start(arg, format); //从format开始，接收参数列表到arg变量vsprintf(String, format, arg); //使用vsprintf打印格式化字符串和参数列表到字符数组中va_end(arg); //结束变量argSerial_SendString(String); //串口发送字符数组（字符串）
}/*** 函 数：获取串口接收标志位* 返 回 值：串口接收标志位，范围：0~1，接收到数据后，标志位置1，读取后标志位自动清零*/
uint8_t Serial_GetRxFlag(void)
{if (Serial_RxFlag == 1) //如果标志位为1{Serial_RxFlag = 0;return 1; //则返回1，并自动清零标志位}return 0; //如果标志位为0，则返回0
}/*** 函 数：获取串口接收的数据* 返 回 值：接收的数据，范围：0~255*/
uint8_t Serial_GetRxData(void)
{return Serial_RxData; //返回接收的数据变量
}/*** 函 数：USART1中断函数* 参 数：无* 返 回 值：无* 注意事项：此函数为中断函数，无需调用，中断触发后自动执行* 函数名为预留的指定名称，可以从启动文件复制* 请确保函数名正确，不能有任何差异，否则中断函数将不能进入*/
void USART1_IRQHandler(void)
{if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) == SET) //判断是否是USART1的接收事件触发的中断{Serial_RxData = USART_ReceiveData(USART1); //读取数据寄存器，存放在接收的数据变量Serial_RxFlag = 1; //置接收标志位变量为1USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE); //清除USART1的RXNE标志位//读取数据寄存器会自动清除此标志位//如果已经读取了数据寄存器，也可以不执行此代码}
}
3.2 Serial.h
#ifndef __SERIAL_H
#define __SERIAL_H#include <stdio.h>void Serial_Init(void);
void Serial_SendByte(uint8_t Byte);
void Serial_SendArray(uint8_t *Array, uint16_t Length);
void Serial_SendString(char *String);
void Serial_SendNumber(uint32_t Number, uint8_t Length);
void Serial_Printf(char *format, ...);uint8_t Serial_GetRxFlag(void);
uint8_t Serial_GetRxData(void);#endif
3.3 main.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Serial.h"uint8_t RxData; //定义用于接收串口数据的变量int main(void)
{/*模块初始化*/OLED_Init(); //OLED初始化/*显示静态字符串*/OLED_ShowString(1, 1, "RxData:");/*串口初始化*/Serial_Init(); //串口初始化while (1){if (Serial_GetRxFlag() == 1) //检查串口接收数据的标志位{RxData = Serial_GetRxData(); //获取串口接收的数据Serial_SendByte(RxData); //串口将收到的数据回传回去，用于测试OLED_ShowHexNum(1, 8, RxData, 2); //显示串口接收的数据}}
}
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