7.串口通信

1) 串口时钟和和 GPIO 时钟使能。
2) 设置引脚复用器映射
3) GPIO 端口模式设置：PA9 和 PA10 要设置为复用功能。
4) 串口参数初始化：设置波特率，字长，奇偶校验等参数
5) 使能串口
6) 串口数据发送与接收。
7) 串口状态
8) 开启中断并且初始化 NVIC ，使能相应中断
9) 获取相应中断状态
10) 中断服务函数

一般步骤

1) 串口时钟和和 GPIO 时钟使能。

串口是挂载在 APB2 下面的外设，所以使能函数为：
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能 USART1 时钟**
GPIO 时钟使能，就非常简单，因为我们使用的是串口 1，串口 1 对应着芯片引脚 PA9,PA10，
所以这里我们只需要使能 GPIOA 时钟即可：
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE); //使能 GPIOA 时钟**

2) 设置引脚复用器映射

GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1); //PA9 复用为 USART1**
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1);//PA10 复用为 USART1**
**

3) GPIO 端口模式设置：PA9 和 PA10 要设置为复用功能。

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10; //GPIOA9 与 GPIOA10
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度 50MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化 PA9，PA10
**

4) 串口参数初始化：设置波特率，字长，奇偶校验等参数

串口初始化是调用函数 USART_Init 来实现的，具体设置方法如下：
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//一般设置为 9600;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为 8 位数据格式
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//收发模式
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口

5) 使能串口

使能串口调用函数 USART_Cmd 来实现，具体使能串口 1 方法如下：
USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口

6) 串口数据发送与接收。

STM32F4 的发送与接收是通过数据寄存器 USART_DR 来实现的，这是一个双寄存器，包
含了 TDR 和 RDR。当向该寄存器写数据的时候，串口就会自动发送，当收到数据的时候，也
是存在该寄存器内。
STM32 库函数操作 USART_DR 寄存器发送数据的函数是：
void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data);
STM32 库函数操作 USART_DR 寄存器读取串口接收到的数据的函数是：
uint16_t USART_ReceiveData(USART_TypeDef* USARTx);
**

7) 串口状态

串口的状态可以通过状态寄存器 USART_SR 读取
RXNE（读数据寄存器非空），当该位被置 1 的时候，就是提示已经有数据被接收到了，并
且可以读出来了。这时候我们要做的就是尽快去读取 USART_DR，通过读 USART_DR 可以将
该位清零，也可以向该位写 0，直接清除。
TC（发送完成），当该位被置位的时候，表示 USART_DR 内的数据已经被发送完成了。如
果设置了这个位的中断，则会产生中断。该位也有两种清零方式：1）读 USART_SR，写
USART_DR。2）直接向该位写 0。

读取串口状态的函数是：
FlagStatus USART_GetFlagStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_FLAG);
这个函数的第二个入口参数非常关键，它是标示我们要查看串口的哪种状态，比如上面讲解的
RXNE(读数据寄存器非空)以及 TC(发送完成),
例如我们要判断读寄存器是否非空(RXNE)，操作库函数的方法是：
USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE);
我们要判断发送是否完成(TC)，操作库函数的方法是：
USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC);

8) 开启中断并且初始化 NVIC ，使能相应中断

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;//抢占优先级 3**`** **NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3; //响应优先级 3**** ** **NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ 通道使能**** ** **NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化 VIC 寄存器`** ** 使能相应中断,使能串口中断的函数是：****void USART_ITConfig(USART_TypeDef* USARTx, uint16_tUSART_IT,FunctionalState NewState) `这个函数的第二个入口参数是标示使能串口的类型，也就是使能哪种中断，因为串口的中断类
型有很多种。

比如在接收到数据的时候（RXNE 读数据寄存器非空），我们要产生中断，那么我们开启中断的方法是：
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启中断，接收到数据中断我们在发送数据结束的时候（TC，发送完成）要产生中断，那么方法是：
USART_ITConfig(USART1，USART_IT_TC，ENABLE);**

9) 获取相应中断状态

当我们使能了某个中断的时候，当该中断发生了，就会设置状态寄存器中的某个标志位。
经常我们在中断处理函数中，要判断该中断是哪种中断，使用的函数是：
ITStatus USART_GetITStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT)
比如我们使能了串口发送完成中断，那么当中断发生了，我们便可以在中断处理函数中调用这
个函数来判断到底是否是串口发送完成中断，方法是：
USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TC);
**

10) 中断服务函数

串口 1 中断服务函数为：
void USART1_IRQHandler(void);

**
usart.h

#ifndef __USART_H
#define __USART_H
#include "stdio.h"    
#include "stm32f4xx_conf.h"
#include "sys.h" 
#define USART_REC_LEN              200      //定义最大接收字节数 200
#define EN_USART1_RX             1        //使能（1）/禁止（0）串口1接收
extern u8  USART_RX_BUF[USART_REC_LEN]; //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.末字节为换行符 
extern u16 USART_RX_STA;                 //接收状态标记    
//如果想串口中断接收，请不要注释以下宏定义
void uart_init(u32 bound);
#endif

usart.c

#include "sys.h"
#include "usart.h"    
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
#include "includes.h"                    //ucos 使用      
#endif
#if 1                                    
#pragma import(__use_no_semihosting)             
//标准库需要的支持函数                 
struct __FILE 
{ 
    int handle; 
}; 
FILE __stdout;       
//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式    
void _sys_exit(int x) 
{ 
    x = x; 
} 
//重定义fputc函数 
int fputc(int ch, FILE *f)              /*   ****      ****   */
{     
    while((USART1->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕   
    USART1->DR = (u8) ch;      
    return ch;
}
#endif
#if EN_USART1_RX   //如果使能了接收
//串口1中断服务程序
//注意,读取USARTx->SR能避免莫名其妙的错误       
u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN];     //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.
//接收状态
//bit15，    接收完成标志
//bit14，    接收到0x0d
//bit13~0，    接收到的有效字节数目
u16 USART_RX_STA=0;       //接收状态标记    
//初始化IO 串口1 
//bound:波特率
void uart_init(u32 bound){
   //GPIO端口设置
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE); //使能GPIOA时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能USART1时钟
    //串口1对应引脚复用映射
    GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1); //GPIOA9复用为USART1
    GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1); //GPIOA10复用为USART1
    //USART1端口配置
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10; //GPIOA9与GPIOA10
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;    //速度50MHz
    GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉
    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化PA9，PA10
   //USART1 初始化设置
    USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率设置
    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;    //收发模式
  USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
  USART_Cmd(USART1, ENABLE);  //使能串口1 
    //USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);
#if EN_USART1_RX    
    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启相关中断
    //Usart1 NVIC 配置
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//串口1中断通道
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;//抢占优先级3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3;        //子优先级3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;            //IRQ通道使能
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);    //根据指定的参数初始化VIC寄存器、
#endif
}
void USART1_IRQHandler(void)                    //串口1中断服务程序
{
    u8 Res;
#if SYSTEM_SUPPORT_OS         //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真，则需要支持OS.
    OSIntEnter();    
#endif
    if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  
        //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)
    {
        Res =USART_ReceiveData(USART1);//(USART1->DR);    //读取接收到的数据
        if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成
        {
            if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d
            {
                if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始
                else USART_RX_STA|=0x8000;    //接收完成了 
            }
            else //还没收到0X0D
            {    
                if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;
                else
                {
                    USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
                    USART_RX_STA++;
                    if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收      
                }         
            }
        }            
  } 
 #if SYSTEM_SUPPORT_OS     //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真，则需要支持OS.
    OSIntExit();                                               
#endif
}
#endif

好难啊， o(╥﹏╥)o
以后再仔细 ~~_**研究**_~~

1) 串口时钟和 和 GPIO 时钟 使能。