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【嵌入式操作系统】实验3：中断及串口编程

2022-01-16 16:02:33 阅读：225 来源： 互联网

标签：LED 函数 USART 编程嵌入式操作系统串口 GPIO USART1

文章目录

一、实验目的
二、实验环境
三、实验内容
- 1.实验任务
- 2.实验步骤
总结

一、实验目的

熟悉STM32 模块的串口的硬件连接；
掌握串口的初始化方法，数据发送和接收函数；
掌握中断初始化方法，中断服务函数；
编程利用PC上的串口调试助手，控制板上LED D7、D8；
熟练KEIL 工程的配置，编译，调试，下载。

二、实验环境

操作系统：WINDOWS 10
开发工具：Keil 4，UartAssists
实验设备：125K RFID读写器模块、JLink在线调试器、电源、USB转串口、PC

三、实验内容

1.实验任务

运行程序后，LED灯D7、D8按照全熄灭，并循环向串口发送”hello world”。通过串口发送指令‘O‘，’F‘，控制灯亮或熄灭。
本实验所使用的是125K RFID读写器模块、JLink在线调试器、USB转串口、电源、PC。

2.实验步骤

1.查看硬件原理图，查找板上RS232相关的LED D2、D3，及RX、TX所连接的GPIO口；
在这里插入图片描述
2.打开给定STM32工程模板，工程文件在Object文件夹下。了解模板主要文件作用；
3.了解USART固件库、misc固件库中函数的作用，参考文档《STM32固件库使用手册(中文)》，重点分析；掌握USART_Init（）、USART_SendData（）、USART_ReceiveData（）、USART_GetFlagStatus（）、USART_ClearITPendingBit、NVIC_Init（）、NVIC_SetVectorTable（）、NVIC_PriorityGroupConfig（）、USART_ITConfig（）的作用和用法；
在这里插入图片描述

4.查看代码，USART1的初始化函数USART_Cfg()，参数如下：波特率38400，数据位8位，停止位1位，无校验位，无流控；USART1的中断初始化代码，使能接收中断；

5.在主函数中调用GPIO、中断初始化后，利用USART_SendData（）函数循环发送”helloworld”；
在这里插入图片描述
6.编译下载运行，在PC机上打开串口调试助手USSART.EXE，连接后，查看能否收到；

7.打开串口的中断服务函数USART1_IRQHandler（）。判断是否可接受，接受一个字符。判断如为‘O’，打开D7、D8两个LED；如为‘F’，则关闭两个LED灯；
8.再次编译运行，从串口助手中分别发送O或F，测试功能是否正常
在这里插入图片描述

源代码：

#include"main.h"
int main(void) 
{ 
	
   	unsigned char str[]="helloworld\n";
	    unsigned int k=0;
   	RCC_Configuration(); 

   	USARTInit();
  
   	USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);
		
		while(*(str+k)!='\0')
		{
			USART_SendData(USART1, *(str+k));
		
			while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
			k++;
		}
		while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)==RESET); 
}

#include"main.h"
/*------------------------------------------------------------------
函数名：  GPIO_config
功能：    GPIO初始化，配置LED D7，D8对应管脚为推挽输出；
入口参数：无
出口参数：无
-------------------------------------------------------------------*/
void GPIO_config(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB , ENABLE);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13; //SHD,MOD也在里面呢
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); 
}
/*------------------------------------------------------------------
函数名：  Delay_ARMJISHU
功能：    延时
入口参数：无
出口参数：无
-------------------------------------------------------------------*/
void Delay_ARMJISHU(__IO uint32_t nCount)	//延时程序
{
   unsigned int i,k;
   for(i=0;i<nCount;i++)
  	  for(k=0;k<12000;k++);
}

#include"main.h"

/********************************************************************************** 
*   函数名称：USART1_IRQHandler
*   功    能：串口1接收中断函数
*   入口参数：无
*   出口参数：无
**********************************************************************************/
void USART1_IRQHandler(void)
{	
   	unsigned char uart_in_buffer;
   	while(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE)!= RESET)
	  {			 			 
		  uart_in_buffer = USART_ReceiveData(USART1);
		   if(uart_in_buffer=='O')
		   {
		   		GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12);
				GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_13);
				Delay_ARMJISHU(1000);
		   }
		   if(uart_in_buffer=='F')
		   {
		   		GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12);
				GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_13);
				Delay_ARMJISHU(1000);
		   }
		   USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_RXNE);
		 
	  }		 					  			   					 
}

总结

串口通讯(Serial Communication)是一种设备间非常常用的串行通讯方式，因为它简单便捷，因此大部分电子设备都支持该通讯方式，其通讯协议可分层为协议层和物理层。物理层规定通信协议中具有机械、电子功能的特性，从而确保原始数据在物理媒体的传播；协议层主要规定通讯逻辑，统一双方的数据打包、解包标准。通俗的讲物理层规定我们用嘴巴还是肢体交流，协议层规定我们用中文还是英文交流。下面分析一下串口通讯协议的物理层和协议层。
USART(通用同步异步收发器)是一个串行通信设备，可以灵活地与外部设备进行全双工数据交换。有别于 USART 还有一个UART，它是在 USART 基础上裁剪掉了同步通信功能，只有异步通信。简单区分同步和异步就是看通信时需不需要对外提供时钟输出，我们平时用的串口通信基本都是 UART。USART 在 STM32 应用最多莫过于“打印”程序信息，一般在硬件设计时都会预留一USART 通信接口连接电脑，用于在调试程序是可以把一些调试信息“打印”在电脑端的串口调试助手工具上，从而了解程序运行是否正确、如果出错哪具体哪里出错等等。
在stm32f10x_it.c中编写USART1中断源相对应得中断函数，利用了固件库函数中的
USART_ReceiveData(DEBUG_USARTx);接收函数
USART_SendData(DEBUG_USARTx, x);发送函数
USART_GetITStatus(DEBUG_USARTx, USART_IT_RXNE)；判断标志位函数
通过这次实验，熟悉STM32 模块的串口的硬件连接；了解了串口的初始化方法，数据发送和接收函数；掌握中断初始化方法，中断服务函数；掌握USART_Init（）、USART_SendData（）、USART_ReceiveData（）、USART_GetFlagStatus（）、USART_ClearITPendingBit、NVIC_Init（）、NVIC_SetVectorTable（）、NVIC_PriorityGroupConfig（）、USART_ITConfig（）的作用和用法；编程利用PC上的串口调试助手，控制板上LED D7、D8；

标签：LED,函数,USART,编程,嵌入式操作系统,串口,GPIO,USART1
来源： https://blog.csdn.net/qq_45614178/article/details/122523330

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