STM32单片机多串口通信仿真测试技术研究资料下载

引言STM32单片机是基于高性能CortexM3内核的32位单片机，其外设功能强大，最大工作频率为72 MHz。本文选用的STM32103VET6芯片，有5个USART、3个SPI口、2个I2C接口，便于产品与上位机的通信。采用基于库函数的编程方法，能很快地进行产品开发。本文采用基于RealView、VSPD(虚拟串口)和串口调试软件的联合仿真调试技术，可以在没有硬件平台的情况下，完成多串口收发通信软件的开发和测试。1多串口通信的软件设计原理使用STM32的USART1~USART3。在不进行引脚重映射的情况下，USART1_Tx引脚为PA9，USART1_Rx引脚为PA10，USART2_Tx引脚为PA2，USART2_Rx引脚为PA3，USART3_Tx引脚为PB10，USART3_Rx引脚为PB11。软件的设计采用模块化，包括RCC时钟配置模块、NVIC中断向量配置模块、USART1~USART3引脚配置模块、USART1~USART3初始化模块，USART1~USART3通信模块等。软件流程图如图1所示。1.1RCC时钟设置模块采用8 MHz外部晶振作为PLL时钟，再倍频到72 MHz。该时钟作为系统时钟，待系统时钟稳定后，再进行各模块时钟的分配。时钟初始化函数为void RCC_Configuration(void)，代码如下：void RCC_Configuration(void){RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);//设置外部高速晶振(HSE)HSEStartUpStatus=RCC_WaitForHSEStartUp();//等待HSE起振if(HSEStartUpStatus == SUCCESS){FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);//预取指缓存使能FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);//设置代码延时值，2个延时周期//设置AHB时钟(HCLK)，分频系数为1，AHB时钟=系统时钟RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);//设置高速AHB时钟(PCLK2)，分频系数为1，//APB2时钟=HCLK*/RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);/*设置低速AHB时钟(PCLK1)，分频系数为2，//APB1时钟 = HCLK/2*/RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);//PLLCLK = 8MHz*9=72 MHz ，//设置PLL时钟源及倍频系数RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);RCC_PLLCmd(ENABLE); //使能PLL//等待PLL初始化成功while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET){}//设置系统时钟(SYSCLK)，设置PLL为系统时钟源RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);//等待PLL成功用作系统时钟的时钟源，//0x08：PLL作为系统时钟while(RCC_GetSYSCLKSource() !=0x08){}}//使能串口1时钟，及引脚GPIOA的时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE); //使能串口2时钟//使能串口3引脚GPIOB的时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE); //使能串口3 时钟}1.2UASRT通信引脚配置模块采用全双工通信，STM32单片机功能引脚由GPIO引脚进行映射，仅给出USART1_Tx和USART1_Rx引脚配置的软件代码，USART2和USART3的引脚配置类似。代码如下：//USART1所用输入/输出引脚的定义//定义USART1_Tx (PA9) 脚为复用推挽输出GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;//I/O口的第9脚GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //I/O口的速度GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//I/O口复用推挽输出GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化USART1的TX口//定义USART1_Rx (PA10) 脚为悬空输入GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//I/O口的第10脚GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_IN_FLOATING;//I/O口悬空输入GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化USART1的RX口1.3NVIC中断向量配置模块NVIC是向量中断控制器，用来控制多个中断向量的优先级，在NVIC中设置USART1中断为最高优先级，USART2次之，USART3中断优先级最低。本文设置发送为顺序发送，接收为中断响应接收。代码如下：NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;NVIC_DeInit();NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);//使能USART1中断NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQChannel;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//使能USART2中断NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USART2_IRQChannel;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;//使能USART3中断NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USART3_IRQChannel;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=2;USART1~USART3的抢占优先级相同，USART1的从优先级值最小，所以USART1的优先级别最高。1.4USART的通信配置模块采用全双工通信，对USART1进行配置， USART1的波特率为115 200 b/s，数据位为8位，停止位1位，无校验位，无流量控制，接收、发送使能，采用接收中断方式，USART2和USART3的配置类似。USART_InitTypeDef USART_InitStructure;USART_InitStructure.USART_BaudRate=115200; //设定传输速率USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b; //设定8位数据位USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;//设定1个停止位USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No ;//无校验位//不用流量控制USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;//使用发送和接收功能USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);//初始化USART1USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//使能USART1接收中断USART_Cmd(USART1, ENABLE);//使能USART11.5USART的中断接收模块在该中断响应函数中，当USART1接收事件完成时，产生中断信号，通知微处理器进行串口通信的接收处理。void USART1_IRQHandler(void){static unsigned char rx1_num;unsigned char temp_rx;