【 ST NUCLEO-G071RB测评】_04_UART实验
<div class='showpostmsg'> 本帖最后由 lvxinn2006 于 2019-1-11 08:55 编辑本次活动测评开发板ST NUCLEO-G071RB由ST意法半导体提供，感谢意法半导体对EEWorld测评的支持！
https://www.stmcu.com.cn/Product/pro_detail/cat_code/STM32G0/family/81/sub_family/261/layout/product
【实验目的】
· 掌握GPIO复用功能的配置方法· 掌握USART中断的使用· 理解USART串口使用的基本原理
【实验环境】· NUCLEO-G071RB开发板· Keil MDK-ARM（Keil uVision 5.25.2.0）· Keil.STM32G0xx_DFP.1.0.0.pack
【实验资料】· NUCLEO-G071RB开发板原理图· STM32G071x8/xB Data Sheet· STM32G071芯片用户参考手册
【实验分析】· 查看原理图在NUCLEO-G071RB中，最方便使用的UART串口就是UART2，直接连接到了ST_LINK的虚拟串口，原理图如下：
现就以UART2为例，一步一步实现串口的通信。根据原理图中的PORT，可以找到TX和RX引脚所对应的GPIO引脚，TX-->PA2, RX-->PA3，如下图所示：
· 查看STM32G071芯片用户参考手册 启用GPIO时钟与前面实验一样，使用GPIO端口之前，需要先开启时钟，这里使用了GPIOA，所以需要将RCC_IOPENR的位置1，原理如下图所示：
设置GPIO引脚功能开启GPIOA的时钟以后，设置GPIO的功能，即设置GPIOA_MODER寄存器，根据参考手册，MODER寄存器定义如下：对应PA2和PA3引脚的位置分别位于、四个位中，在位段的描述说明中，可以看到00为输入模式，01为通用输出模式，10为复用功能模式，根据应用需求，我们需要把PA2和PA3作为UART的Tx和Rx来使用，所以我们需要把MODER都配置成10，即复用功能模式（AF）
当MODER寄存器配置为AF模式时，需要使用AFRL、AFRH两个寄存器对引脚功能进行进一步设置，寄存器定义如下：在这个寄存器中，每4个位控制一个引脚的功能，PA2引脚的功能位于四个位中，PA3引脚的功能位于四个位中，每4个位中0000~0111共8个组合表示引脚的8种功能，这里把对应的值用AF0~AF8来表示，每个引脚对应的值，所对应的功能也不同，下表描述的是引脚AF值所对应功能，其中PA2的AF1表示USART2_TX，PA3的AF1表示USART2_RX功能至此，我们基本就确定了AF寄存器的配置方法，需要把配置为0x1 (0001:AF1)，也配置为0x1 (0001:AF1)。这样，PA2和PA3的引脚功能就配置好了，接下来就需要配置USART外设模块了。
启用USART2时钟USART连接在系统的APB总线，所以USART的时钟控制，在APBENR1中，如下图所示：需要把寄存器的位置位，即可开启USART2的时钟。
使能USART2模块USART寄存器比较多，但是大多数默认参数已经满足需求，我们需要设置的寄存器并不多，首先要配置CR1寄存器，重点要设置下图所示的三个数据位：寄存器中的两个位用来使能Tx和Rx，位用来使能USART设备，位用来启用接收数据中断。
设置波特率
波特率的计算方法计算方法详见文档。本人根据文档，总结了一个公式，可以直接用在代码中： //Baudrate = Fclk/(16*USARTDIV) //USARTDIV = Fclk / Baudrate / 16 // = 16000000 / 115200 / 16 // = 8.68 temp = SystemCoreClock * 100 / baud / 16; brr = ((temp / 100)<<4) | ((temp%100) * 16 / 100) + (((temp%100) * 16 / 100)%100)/50; USART2->BRR = brr;
串口的初始化函数实现void UART2_Init(int baud)
{
uint32_t temp;
uint32_t brr;
RCC->IOPENR |= (1<<0); //Enable GPIOA
RCC->APBENR1 |= (1<<17); //Enable USART2
GPIOA->MODER &= ~((0x3<<4) | (0x3<<6)); //PA2 PA3
GPIOA->MODER |= (0x2<<4) | (0x2<<6); //PA2 PA3
GPIOA->AFR &= ~((0xFUL<<12) | (0xFUL<<8)); //PA2 TxPA3 Rx
GPIOA->AFR |= (0x1<<12) | (0x1<<8); //PA2 TxPA3 Rx
temp = SystemCoreClock * 100 / baud / 16;
brr = ((temp / 100)<<4) | ((temp%100) * 16 / 100) + (((temp%100) * 16 / 100)%100)/50;
USART2->BRR = brr;
USART2->CR1 |= (1<<0) //UE=1 USART Enable
| (1<<3) //TE=1 Transmitter Enable
| (1<<2); //RE=1 Revicer Enable
USART2->CR1 |= (1<<5); //enable RXNEIE
NVIC_EnableIRQ(USART2_IRQn);
}
数据的发送数据的发送，主要使用了TDR寄存器，当往TDR寄存器写数据时，数据会通过TxD引脚发送出去，并且一旦发送完成，会把完成状态体现在ISR寄存器中，封装发送函数如下：void UART2_PutChar(int data)
{
while((USART2->ISR&(1u<<7)) == 0); //Wait TXE=1
USART2->TDR = data;
}
启用USART中断启用中断，直接使用CMSIS提供的NVIC_EnableIRQ()函数NVIC_EnableIRQ(USART2_IRQn);
数据的接收当RxD引脚收到数据时，数据会保存在RDR寄存器中，如果在CR1中设置了RXNE位，收到数据时会触发中断，在中断处理函数中可以处理收到的数据#define UART2_RBUF_SIZE 64
volatile uint32_t UARTStatus;
volatile uint8_tUARTTxEmpty = 1;
volatile uint8_tUARTBuffer;
volatile uint32_t UARTCount = 0;
volatile uint32_t UART_op = 0;
void USART2_IRQHandler(void) //中断处理函数
{
if (USART2->ISR & (1<<5)){ //收到数据
UARTBuffer = USART2->RDR;
if (UARTCount >= UART2_RBUF_SIZE)
{
UARTCount = 0; /* buffer overflow */
}
}
}
int UART2_GetChar(uint8_t *ch)
{
if(UART_op != UARTCount)
{
*ch = UARTBuffer;
UART_op ++;
if(UART_op >= UART2_RBUF_SIZE)
UART_op = 0;
return 1;
}
return 0;
}
主函数int main(void)
{
uint8_t ch;
UART2_Init(115200);
printf ("Welcom to EEWORLD!\n");
printf ("Your input will be echo!\n");
while(1){
if (UART2_GetChar(&ch)){
UART2_PutChar(ch);
}
}
}
【实验现象】开发板复位以后会打印输出两句话，然后在发送区发送任何数据，都会反显到接收区，效果如下：
下一个实验用串口+超级终端实现一个简单的俄罗斯方块游戏。
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不错，学习了！
互相学习，我这直接配寄存器的方法可能看起来比较笨 lvxinn2006 发表于 2019-1-10 20:43
互相学习，我这直接配寄存器的方法可能看起来比较笨
使用寄存器对底层的了解能更加透彻，能学习的更扎实，代码也比较简洁。库尤其是利用CUBE个人感觉就是比较快捷方便。各有所长。 看前面想起自己上学的时候，呵呵。加油。 freebsder 发表于 2019-1-10 22:38
看前面想起自己上学的时候，呵呵。加油。
哈哈，就是按照学校实验手册的形式写的:lol 楼主能发下工程么，我试了不知道怎么回事发送可以成功，但是接收不到数据，不知道什么原因很尴尬
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