介绍STM32F407串口配置步骤，完成串口的数据发送与接收、实现中断接收，支持printf重定向。

(资料图)

STM32F407 串口配置说明

STM32F4 的串口资源相当丰富的，功能也相当强劲，STM32F407ZGT6 最多可提供 6 路串口，有分数波特率发生器、支持同步单线通信和半双工单线通讯、支持 LIN、 支持调制解调器操作、 智能卡协议和 IrDA SIR ENDEC 规范、具有 DMA等。

串口寄存器介绍在手册第26章

GPIO口复用功能引脚配置

F407串口对应的引脚

配置复用功能的寄存器

串口时钟频率配置分析

Usart.c代码示例：

#include "usart.h" ​ /* 函数功能：串口1初始化 函数形参：  u32 clock   :时钟频率(默认*1000000HZ)  注意：APB1最大时钟频率为42MHZ  APB2最大时钟频率为84MHZ  u32 baud :波特率 硬件连接： PA9--- >TX PA10-- >RX */ void USART1_Init(u32 clock,u32 baud) { /*1. 开时钟*/ RCC- >AHB1ENR|=1< <0;//使能PORTA时钟 RCC- >APB2ENR|=1< <4;//使能USART1时钟  /*2. 复位串口时钟*/ RCC- >APB2RSTR|=1< <4; //使能USART1复位时钟 RCC- >APB2RSTR&=~(1< <4); //关闭USART1复位时钟  /*3. 配置GPIO口模式*/   GPIOA- >MODER&=~(0x3< <9*2); //清除模式 GPIOA- >MODER|=0x2< <9*2;    //配置复用功能模式  GPIOA- >MODER&=~(0x3< <10*2); //清除模式 GPIOA- >MODER|=0x2< <10*2;    //配置复用功能模式  GPIOA- >OTYPER&=~(0x1< <9);  //0表示推挽输出  GPIOA- >OSPEEDR&=~(0x3< <9*2); //清除之前配置 GPIOA- >OSPEEDR|=0x2< <9*2;    //50MHZ输出速度  GPIOA- >PUPDR&=~(0x3< <10*2); //清除之前配置 GPIOA- >PUPDR|=0x1< <10*2;    //配置上拉  GPIOA- >AFR[1]&=~(0xF< <4*1); //清除PA9配置 GPIOA- >AFR[1]|=0x7< <4*1;    //配置PA9复用功能模式为串口1  GPIOA- >AFR[1]&=~(0xF< <4*2); //清除PA10配置 GPIOA- >AFR[1]|=0x7< <4*2;    //配置PA10复用功能模式为串口1  /*4. 配置USART-CR寄存器*/ USART1- >BRR=(clock*1000000)/baud;//配置波特率 USART1- >CR1|=1< <3;  //使能发送 USART1- >CR1|=1< <2;  //使能接收，并开始搜寻RX引脚上的起始位 USART1- >CR1|=1< <13; //USART模块使能。 } ​ ​ /* 函数功能：串口字符串发送 函数形参： USART_TypeDef *USARTx :串口的类型 (USART1 USART2 USART3) u8 *str:将要发送的字符串 */ void USARTxSendString(USART_TypeDef *USARTx,u8 *str) { while(*str!="\\0") { USARTx- >DR=*str;   while(!(USARTx- >SR&1< <7)){} //等待发送完成 str++; } } ​ ​

Usart.h代码示例

#ifndef USART_H #define USART_H #include "stm32f4xx.h" void USART1_Init(u32 clock,u32 baud); void USARTxSendString(USART_TypeDef *USARTx,u8 *str); #endif ​

Main.c代码示例

#include "stm32f4xx.h" // Device header #include "led.h" #include "delay.h" #include "key.h" #include "usart.h" int main(void) { u8 key,i,c; LED_Init(); KEY_Init(); USART1_Init(84,115200); while(1) {  key=ScanKeyVal(0);  if(key)  {   i=!i; LED0(i);   LED1(i); USARTxSendString(USART1,"万邦易嵌嵌入式开发!\\r\\n");  }    if(USART1- >SR&1< <5) //接收到数据  {  c=USART1- >DR;  USART1- >DR=c; //将接收到的数据原路返回  } } } ​ ​

Usart.c文件增加代码：

#include "usart.h" ​ /* 函数功能：串口1初始化 函数形参：  u32 clock   :时钟频率(默认*1000000HZ)  注意：APB1最大时钟频率为42MHZ  APB2最大时钟频率为84MHZ  u32 baud :波特率 硬件连接： PA9--- >TX PA10-- >RX */ void USART1_Init(u32 clock,u32 baud) { /*1. 开时钟*/ RCC- >AHB1ENR|=1< <0;//使能PORTA时钟 RCC- >APB2ENR|=1< <4;//使能USART1时钟  /*2. 复位串口时钟*/ RCC- >APB2RSTR|=1< <4; //使能USART1复位时钟 RCC- >APB2RSTR&=~(1< <4); //关闭USART1复位时钟  /*3. 配置GPIO口模式*/   GPIOA- >MODER&=~(0x3< <9*2); //清除模式 GPIOA- >MODER|=0x2< <9*2;    //配置复用功能模式  GPIOA- >MODER&=~(0x3< <10*2); //清除模式 GPIOA- >MODER|=0x2< <10*2;    //配置复用功能模式  GPIOA- >OTYPER&=~(0x1< <9);  //0表示推挽输出  GPIOA- >OSPEEDR&=~(0x3< <9*2); //清除之前配置 GPIOA- >OSPEEDR|=0x2< <9*2;    //50MHZ输出速度  GPIOA- >PUPDR&=~(0x3< <10*2); //清除之前配置 GPIOA- >PUPDR|=0x1< <10*2;    //配置上拉  GPIOA- >AFR[1]&=~(0xF< <4*1); //清除PA9配置 GPIOA- >AFR[1]|=0x7< <4*1;    //配置PA9复用功能模式为串口1  GPIOA- >AFR[1]&=~(0xF< <4*2); //清除PA10配置 GPIOA- >AFR[1]|=0x7< <4*2;    //配置PA10复用功能模式为串口1  /*4. 配置USART-CR寄存器*/ USART1- >BRR=(clock*1000000)/baud;//配置波特率 USART1- >CR1|=1< <3;  //使能发送 #ifdef USART1_INTERRUPT USART1- >CR1|=1< <5;  //开启串口接收中断 SetNVICPriorityGrouping(USART1_IRQn,1,3); //设置中断优先级 #endif USART1- >CR1|=1< <2;  //使能接收，并开始搜寻RX引脚上的起始位 USART1- >CR1|=1< <13; //USART模块使能。 } ​ ​ /* 函数功能：串口字符串发送 函数形参： USART_TypeDef *USARTx :串口的类型 (USART1 USART2 USART3) u8 *str:将要发送的字符串 */ void USARTxSendString(USART_TypeDef *USARTx,u8 *str) { while(*str!="\\0") { USARTx- >DR=*str; while(!(USARTx- >SR&1< <7)){} //等待发送完成 str++; } } ​ ​ /* 函数功能:重写printf底层函数接口 */ int fputc(int c,FILE *stream) {   USART1- >DR=c; //发送一个字符   while(!(USART1- >SR&1< <7)){} return c; } ​ ​ /* 函数功能：重新scanf底层函数接口 */ int fgetc(FILE *stream)  {   while(!(USART1- >SR&1< <5)){}     return USART1- >DR; } ​ ​ /* 函数功能：串口1的中断服务函数 */ void USART1_IRQHandler(void) {   u8 data; if(USART1- >SR&1< <5) {  data=USART1- >DR;    USART1- >DR=data; } } ​ ​ ​ ​

Main.c代码示例

#include "stm32f4xx.h" // Device header #include "led.h" #include "delay.h" #include "key.h" #include "usart.h" int main(void) { u8 i; u8 buff[100]; LED_Init(); KEY_Init(); USART1_Init(84,115200); while(1) { i=!i; LED0(i); LED1(i); printf("STM32F407串口测试!\\r\\n"); printf("请输入数据按回车键结束: (串口软件需要勾选发送新行)\\r\\n"); scanf("%s",buff); printf("你输入的数据为:%s\\r\\n\\r\\n\\r\\n",buff); } } ​ ​

第一步需要先编写设置中断优先级的函数：

sys.c代码示例

#include "sys.h" /* 函数功能：设置NVIC中断控制器优先级 函数形参： IRQn_Type IRQn：中断线 uint32_t PreemptPriority:抢占优先级 uint32_t SubPriority:次优先级 */ void SetNVICPriorityGrouping(IRQn_Type IRQn,uint32_t PreemptPriority, uint32_t SubPriority) {  uint32_t Priority;  NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PriorityGroup_2); //设置优先级分组，每个工程只能设置一次    Priority=NVIC_EncodePriority(NVIC_PriorityGroup_2,PreemptPriority,SubPriority); //编码优先级    NVIC_SetPriority(IRQn,Priority); //设置优先级    NVIC_EnableIRQ(IRQn); } ​ ​

Sys.h文件代码示例：

​ #ifndef _SYS_H #define _SYS_H #include "stm32f4xx.h" /*中断控制器分组*/ #define NVIC_PriorityGroup_0         ((uint32_t)0x700) /*!< 0 bits for pre-emption priority                                                             4 bits for subpriority */ #define NVIC_PriorityGroup_1         ((uint32_t)0x600) /*!< 1 bits for pre-emption priority                                                             3 bits for subpriority */ #define NVIC_PriorityGroup_2         ((uint32_t)0x500) /*!< 2 bits for pre-emption priority                                                             2 bits for subpriority */ #define NVIC_PriorityGroup_3         ((uint32_t)0x400) /*!< 3 bits for pre-emption priority                                                             1 bits for subpriority */ #define NVIC_PriorityGroup_4         ((uint32_t)0x300) /*!< 4 bits for pre-emption priority                                                             0 bits for subpriority */ ​ /** @code    The table below gives the allowed values of the pre-emption priority and subpriority according  to the Priority Grouping configuration performed by NVIC_PriorityGroupConfig function   ============================================================================================================================     NVIC_PriorityGroup   | NVIC_IRQChannelPreemptionPriority | NVIC_IRQChannelSubPriority  | Description   ============================================================================================================================    NVIC_PriorityGroup_0  |                0                  |            0-15             |   0 bits for pre-emption priority                          |                                   |                             |   4 bits for subpriority   ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------    NVIC_PriorityGroup_1  |                0-1                |            0-7              |   1 bits for pre-emption priority                          |                                   |                             |   3 bits for subpriority   ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------        NVIC_PriorityGroup_2  |                0-3                |            0-3              |   2 bits for pre-emption priority                          |                                   |                             |   2 bits for subpriority   ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------        NVIC_PriorityGroup_3  |                0-7                |            0-1              |   3 bits for pre-emption priority                          |                                   |                             |   1 bits for subpriority   ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------        NVIC_PriorityGroup_4  |                0-15               |            0                |   4 bits for pre-emption priority                          |                                   |                             |   0 bits for subpriority                          ============================================================================================================================ @endcode */ void SetNVICPriorityGrouping(IRQn_Type IRQn,uint32_t PreemptPriority, uint32_t SubPriority); #endif ​

Usart.c文件示例审核编辑：汤梓红