嵌入式学习-STC-UART(串口)
嵌入式学习-STC-UART(串口)
记录每次学习的过程，总结学习的内容，希望能给到自己和别人帮助。
嵌入式学习-STC-UART(串口)
串口
是一种在数据通讯中广泛使用的通讯接口，通常我们叫做UART (通用异步收发传输器Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)
串口通信中的 TXD（Transmit Data）和 RXD（Receive Data）是串口通信中的两个重要信号。
TXD是指串口发送端的数据信号，而RXD是指串口接收端的数据信号。在串口通信中，发送端把要发送的数据发送到TXD引脚上，接收端则通过RXD引脚来接收这些数据。
TXD和RXD信号的实现方式取决于使用的芯片或模块。一般来说，它们都是通过芯片或模块的串口功能来实现的，这需要将相应的引脚连接到芯片或模块的串口引脚上。
在发送数据时，需要将要发送的数据通过串口的发送缓冲区发送到TXD引脚上，接收端通过RXD引脚接收这些数据并放入接收缓冲区中。在接收端收到完整的数据后，可以通过相应的处理进行数据的解析和处理。
需要注意的是，TXD和RXD的电平标准也需要一致，一般常见的有TTL电平和RS232电平，如果不一致则需要进行电平转换。同时，在编写程序时也需要注意串口波特率、数据位、停止位等参数的设置，以保证通信的稳定和可靠。
串口TTL通讯协议
串口TTL（Transistor-Transistor Logic）是一种串口通信协议，使用TTL电平来进行串口数据传输。它主要用于嵌入式系统、传感器、模块等设备之间的数据通信。
串口TTL主要包括两个信号线：TX（Transmit，发送）和RX（Receive，接收）。TX线是串口TTL的输出线路，用于将数据从串口设备发送出去；RX线是串口TTL的输入线路，用于接收数据到串口设备。
串口TTL使用的是异步串行通信协议，其数据传输的原理是将数据分成一定的数据帧，在数据帧的首尾各加上一个起始位和停止位，用于确定每个数据帧的开始和结束位置。此外，串口TTL通信协议还规定了数据位的长度和奇偶校验位。
串口TTL通常有不同的波特率（Baud Rate）可供选择，波特率是指每秒钟传输的数据位数，通常表示为 bps（bits per second），比如 9600 bps、115200 bps 等等。波特率的设置必须要保证发送和接收设备的波特率一致，否则会导致通信失败。
需要注意的是，串口TTL使用的是TTL电平，其电压范围是0~5V，不同的设备的串口TTL信号的电平有时会有所不同，因此在连接不同设备时需要注意电平的兼容性。
先配置IO工作模式，再配置串口信息
中断开启(重要，很多人忘记开启这个一直找不到原因)
由于uart中的发送是通过中断实现的，需要开启，但是STC8还提供了一个总的开关，如果总开关不打开，一样不起作用。
EA = 1;
UART的接收与发送
- 关于接收
接收是通过接收缓冲区进行接收。
在死循环中，间隔一定时间到缓冲区中去取数据，有数据，说明就是接收了 - 关于发送
发送是通过发送缓冲区进行发送。
发送提供了单个字节发送的API: TX1_write2buff(byte)
发送提供了字符串发送的API: PrintString1(str)
UART的4组通讯口
Uart通讯口有4组:
接发逻辑
接收逻辑：
（使用不同串口组的话，修改COM 例如COM2 COM3）
if(COM1.RX_TimeOut > 0) {
//超时计数
if(--COM1.RX_TimeOut == 0) {
if(COM1.RX_Cnt > 0) {
for(i=0; i<COM1.RX_Cnt; i++) {
// RX1_Buffer[i]存的是接收的数据，写出用 TX1_write2buff
// TODO: 做具体的逻辑 on_uart1_recv
}
}
COM1.RX_Cnt = 0;
}
}
发送逻辑：
（使用不同串口组的话，修改TX 例如TX2 TX3 修改PrintString 例如PrintString2，PrintString3）
TX1_write2buff(xx);// 写一个byte
PrintString1(""); // 写字符串
示例代码1：UART的发送
开启中断（全局）必须要写！EA = 1;
#include "Config.h"
#include "GPIO.h"
#include "UART.h"
#include "Delay.h"
#include "NVIC.h"
#include "Switch.h"
/************* 功能说明 **************
双串口全双工中断方式收发通讯程序。
通过PC向MCU发送数据, MCU收到后通过串口把收到的数据原样返回, 默认波特率：115200,N,8,1.
通过开启 UART.h 头文件里面的 UART1~UART4 定义，启动不同通道的串口通信。
******************************************/
/******************* IO配置函数 *******************/
void GPIO_config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //结构定义
GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1; //指定要初始化的IO, GPIO_Pin_0 ~ GPIO_Pin_7
GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_PullUp; //指定IO的输入或输出方式,GPIO_PullUp,GPIO_HighZ,GPIO_OUT_OD,GPIO_OUT_PP
GPIO_Inilize(GPIO_P3,&GPIO_InitStructure); //初始化
}
/*************** 串口初始化函数 *****************/
void UART_config(void)
{
COMx_InitDefine COMx_InitStructure; //结构定义
COMx_InitStructure.UART_Mode = UART_8bit_BRTx; //模式, UART_ShiftRight,UART_8bit_BRTx,UART_9bit,UART_9bit_BRTx
COMx_InitStructure.UART_BRT_Use = BRT_Timer1; //选择波特率发生器, BRT_Timer1, BRT_Timer2 (注意: 串口2固定使用BRT_Timer2)
COMx_InitStructure.UART_BaudRate = 115200ul; //波特率, 一般 110 ~ 115200
COMx_InitStructure.UART_RxEnable = ENABLE; //接收允许, ENABLE或DISABLE
COMx_InitStructure.BaudRateDouble = DISABLE; //波特率加倍, ENABLE或DISABLE
UART_Configuration(UART1, &COMx_InitStructure); //初始化串口1 UART1,UART2,UART3,UART4
NVIC_UART1_Init(ENABLE,Priority_1); //中断使能, ENABLE/DISABLE; 优先级(低到高) Priority_0,Priority_1,Priority_2,Priority_3
UART1_SW(UART1_SW_P30_P31); //UART1_SW_P30_P31,UART1_SW_P36_P37,UART1_SW_P16_P17,UART1_SW_P43_P44
}
/**********************************************/
void main(void)
{
// EAXSFR(); /* 扩展寄存器访问使能 */
GPIO_config();
UART_config();
EA = 1;
// TX1_write2buff(0x23); // #
// printf("STC8H8K64U UART1 Test Programme!\r\n"); //UART1发送一个字符串
//PrintString1("STC8H8K64U UART1 Test Programme!\r\n"); //UART1发送一个字符串
while (1)
{
TX1_write2buff(0x2F);
delay_ms(250);
delay_ms(250);
delay_ms(250);
delay_ms(250);
PrintString1("STC8H8K64U UART1 Test Programme!\r\n");
delay_ms(250);
delay_ms(250);
delay_ms(250);
delay_ms(250);
}
}
重点代码说明：
1.在17-24会配置IO工作模式。示例代码的是结构体模式，P3.0和P3.1引脚设置为准双向口模式
2.在26-40行会进行串口初始化函数，其中：
–34行的UART_BaudRate是波特率，一般不修改，波特率越高，传输越快，但是失误率会高点
–36行的UART_Configuration参数，是根据你的引脚所在的通讯口分组选择是uart1，2，3，4
–39行的UART1_SW(UART1_SW_P30_P31) 则还是根据你的引脚所在的通讯口分组选择
3.52-54则是三种发送的方式
–注意：如果想用printf的话，需要配置，其余两种可以直接使用：PrintString1( )和TX1_write2buff( )
想要使用printf() ，需要修改uart.h文件低9行的 uart2 ，改成uart1
可以得到串口返回的信息
示例代码2：UART的接收并回写
提前说明：
标识符需要最先声明或定义
keil中 各种的声明必须在main的最前面，其他方法名的前面，不然会报错，编译器无法识别标识符，一定要在最前面声明或定义。
例如：
void main(){
int a;
int b;
func(){}
}
而不能在其他方法的后面(以下为错误写法)
void main(){
int a;
func(){}
int b;
}
开启中断（全局）必须要写！EA = 1;
#include "Config.h"
#include "GPIO.h"
#include "UART.h"
#include "Delay.h"
#include "NVIC.h"
#include "Switch.h"
void GPIO_config(void) {
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //结构定义
GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1; //指定要初始化的IO, P30, P31
GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_PullUp; //指定IO的输入或输出方式,GPIO_PullUp,GPIO_HighZ,GPIO_OUT_OD,GPIO_OUT_PP
GPIO_Inilize(GPIO_P3, &GPIO_InitStructure);//初始化
}
void UART_config(void) {
COMx_InitDefine COMx_InitStructure; //结构定义
COMx_InitStructure.UART_Mode = UART_8bit_BRTx; //模式, UART_ShiftRight,UART_8bit_BRTx,UART_9bit,UART_9bit_BRTx
COMx_InitStructure.UART_BRT_Use = BRT_Timer1; //选择波特率发生器, BRT_Timer1, BRT_Timer2 (注意: 串口2固定使用BRT_Timer2)
COMx_InitStructure.UART_BaudRate = 115200ul; //波特率, 一般 110 ~ 115200
COMx_InitStructure.UART_RxEnable = ENABLE; //接收允许, ENABLE或DISABLE
COMx_InitStructure.BaudRateDouble = DISABLE; //波特率加倍, ENABLE或DISABLE
UART_Configuration(UART1, &COMx_InitStructure); //初始化串口1 UART1,UART2,UART3,UART4
NVIC_UART1_Init(ENABLE,Priority_1); //中断使能, ENABLE/DISABLE; 优先级(低到高) Priority_0,Priority_1,Priority_2,Priority_3
UART1_SW(UART1_SW_P30_P31); //UART1_SW_P30_P31,UART1_SW_P36_P37,UART1_SW_P16_P17,UART1_SW_P43_P44
}
void on_uart1_recv() {
u8 i;
// RX_Cnt收到的数据个数（字节u8 - unsigned char）
// 将收到的数据, 按字节逐个循环
for(i=0; i<COM1.RX_Cnt; i++) {
u8 dat = RX1_Buffer[i]; // 1 1 1 1 0 0 0 0 -> 0xF0
TX1_write2buff(dat); //收到的数据原样返回
}
}
/**
开启串口调试，接收数据，把收到的数据原样返回
**/
void main() {
// 初始化IO
GPIO_config();
// 初始化UART
UART_config();
// 开启中断（全局）必须要写！
EA = 1;
// 写一个字节
// TX1_write2buff(0x23);
// 通过PrintString1输出字符串
// PrintString1("STC8H8K64U UART1 Test Programme!\r\n"); //UART1发送一个字符串
// 通过printf输出字符串
// printf("STC8H8K64U UART1 Test Programme!\r\n"); //UART1发送一个字符串
while(1) {
// 超时计数
// 一旦收到了一个字节数据，RX_TimeOut会初始化一个值（例如：5）
if(COM1.RX_TimeOut > 0) {
//超时计数
if(--COM1.RX_TimeOut == 0) {
if(COM1.RX_Cnt > 0) {
for(i=0; i<COM1.RX_Cnt; i++) {
// RX1_Buffer[i]存的是接收的数据，写出用 TX1_write2buff
// TODO: 做具体的逻辑 on_uart1_recv
TX1_write2buff(RX1_Buffer[i]);
}
}
COM1.RX_Cnt = 0;
}
}
// 注意这里delay代码的位置，属于while
delay_ms(10);
}
}
重点代码说明：
1.在9-12会配置IO工作模式。示例代码的是结构体模式，P3.0和P3.1引脚设置为准双向口模式
2.在15-27行会进行串口初始化函数，其中：
–19行的UART_BaudRate是波特率，一般不修改，波特率越高，传输越快，但是失误率会高点
–22行的UART_Configuration参数，是根据你的引脚所在的通讯口分组选择是uart1，2，3，4
–26行的UART1_SW(UART1_SW_P30_P31) 则还是根据你的引脚所在的通讯口分组选择
3.62-74,接收是通过接收缓冲区进行接收。在死循环中，间隔一定时间到缓冲区中去取数据，有数据，说明就是接收了
其中：RX1_Buffer是一个函数，通常用于在C语言中处理缓冲区。
凡心所向，素履以往，生如逆旅，一苇以航。
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