單片機數據通信怎么學？這個工具要用好：串口通信

剛開始學單片機的你，是不是會因用程序把LED點亮而感到高興，會因用程序把數碼管點亮而感到高興。這是好事，這也是想繼續學習下去的動力。

但是到了與數據相關的實驗時，卻感覺很難有所進步。有時候，把驅動寫好了，下載到單片機后，一點反應都沒有，可是又不知道問題出在哪里，數據通信又不像LED那樣可以用萬用表測出到底有沒有電。

這是學習單片機和STM32的一道坎。又或者說，這是一條河，阻攔著你的去路的河，有一條河你會怎么辦？過去的方法很多，但是筆者覺得較快的方法就是借助原有工具渡過去。過去之后你會發現河的那邊是一個不一樣的世界。

那這個原有的工具是什么呢？那就是"串口通信"。

串口通信是指外設和計算機間，通過數據信號線 、地線、控制線等，按位進行傳輸數據的一種通訊方式......這種太過理論了，看似懂了，但又不懂。還是用我筆者自己的話來說吧。

串口通信就是可以把程序在單片機或者STM32芯片中運行的結果發送到電腦的一種通信方式。如何使用串口通訊，你需要知道的幾個重要的知識點：

• 1.波特率。（數據傳輸的速度，兩個設備在通信時的速度要設置成一樣，否則會出現亂碼）。

• 2.硬件連接。串口通信是一種異步通信，一般都是TX->RX，RX->TX。

• 3.停止位。

• 4.奇偶校驗。

• 5.硬件數據流。

3、4、5，這幾項一般不需要改變，所以在這就不用多說了。

串口能用來做什么事情？

學過C語言的人都知道，程序開發需要不斷調試不斷驗證。很多的語言編程軟件都有很完整的程序調試功能。使用起來很方便。而我們的開發雖然也是用C語言，但我們的程序最終運行的環境不是在我們的開平臺而是在真正的硬件系統中運行。這時想要查看程序的運行過程或者結果就不像編程軟件那么方便了。

想要解決這個問題，我們這時就可以借助串口通信來把我們需要知道的結果又或者是程序運行的關鍵步驟發送到電腦上，我們就知道程序在硬件系統中運行是否出現問題。51單片機可以用串口來調試，STM32可以用串口來調試。高級一點的LINUX開發板也是使用串口來調試。

當你學會串口通信時，你可以開始玩WIFI模塊、GSM模塊、藍牙模塊、GPS模塊、以及各種使用串口通信的傳感器等等。有能力你還可以編寫上位機軟件通過串口通信來控制設備。

如果你只有STM32核心板，那么你還需要一個串口轉USB模塊和一個串口數據接收軟件還有幾根杜邦線就可以了。如果你的是比較完整的一款開發板的話，一般都已經帶有串口轉USB模塊，這樣使用起來就更簡單了。聰明的你是不是發現還缺少了點什么，對。沒錯因為還缺少了最重要的程序。想要使用串口通信當然還需要寫串口通信的程序。下面就教你如何去用，而不是寫。

在做一個實驗時，最好把這個實驗分割成幾個關鍵的步驟，這樣做的好處就是可以清晰的知道自己需要做什么，以及做完了哪些。還有哪些還沒做。下面筆者把串口實驗分成幾個關鍵的步驟：

1）串口通信使用到的GPIO引腳配置

STM32F103系列的芯片一般都有三個串口以上，用來調試使用的串口一般都是使用USART1。其他的串口配置都是一樣的。

下面這段就是串口配置的程序：

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//使能USART1，GPIOA時鐘
//USART1_TX GPIOA.9GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//復用推挽輸出GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9//USART1_RX GPIOA.10初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空輸入GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10 

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串口使用的的GPIO口是PA9和PA10，所以只需配置這兩個IO口的輸入輸出模式就可以了。

2）串口主要參數設置（直接看程序）

USART_InitTypeDef USART_InitStructure;//USART 初始化設置USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//數據格式，8位USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一個停止位USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//無奇偶校驗位USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//無硬件數據流控制USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//收發模式USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//開啟串口接受中斷

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串口參數配置無法就是配置串口的波特率、數據格式、停止位、奇偶校驗、硬件流、收發模式。除了波特率需要改變其他的參數都不需要管。直接復制拿來用。

3）串口中斷配置

串口如果使用中斷接收，那么就需要配置串口的中斷參數，配置項無法就是配置那個的中斷源和中斷的優先級。

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//Usart1 NVIC 配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//搶占優先級3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;//子優先級3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//IRQ通道使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//根據指定的參數初始化VIC寄存器

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4）串口使能

就是你需要什么時候開始使用串口功能，就是一句原有的函數。

USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口1 

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5）編寫串口中斷處理函數

使用庫函數開發，所有的中斷函數都是已經存在的，只是中斷函數里面沒有處理任何事情而已。中斷函數如下：

void USART1_IRQHandler(void){//這里是編寫中斷處理的內容，但是一般會先判斷相關的標準才算完整}

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完整的串口中斷函數：

void USART1_IRQHandler(void){int Res=0; //定義一個變量用來接收串口數據集if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中斷(接收到的數據必須是0x0d 0x0a結尾) { Res =USART_ReceiveData(USART1);//讀取接收到的數據  USART_SendData(USART1,Res ); //把接收到的數據通過串口1發送出去 }}

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串口數據的接收和發送的函數都是庫函數提供的，想用時只需找到它直接拿來用就可以了。

以上就完成了一個最簡單的串口實驗。把程序編譯燒寫到STM32然后用串口轉USB模塊連接到電腦，使用串口數據接收軟件SSCOM或其他的數據接收軟件設置好波特率，打開串口，正常的話，那發送什么到STM32那就會收到什么。這樣就算完成了。

這次就說到這了，如果有開發板的配套例程可以先使用，用多了，慢慢就理解了。這篇文章主要想說明串口的重要性。用串口來調試真的方便很多。