STM32 學(xué)習(xí)8 USART串口通訊與printf

STM32 學(xué)習(xí)8 USART串口通訊與printf重定向

、串口通信介紹

STM32 F103ZET6包含多個UART、USART串口。

1. USART介紹

USART，全稱：Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter，是通用同步/異步串行接收/發(fā)送器，主要特點有：

同步和異步通信
全雙工通信
支持硬件和軟件流控制機制

2. UART介紹

UART，全稱：Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，是通用異步收發(fā)器，在USART功能的基礎(chǔ)上，裁剪掉了同步通信功能，其主要特點：

異步通信
全雙工通信
無需外部時鐘信號

3. STM32 F103ZET6串口資源

STM32 F103ZET6芯片，有5個USART接口，數(shù)據(jù)手冊可在官網(wǎng)查詢：
https://www.st.com/zh/microcontrollers-microprocessors/stm32f103.html

根據(jù)手冊的描述：

STM32F103xC、STM32F103xD和STM32F103xE性能型系列集成了：

三個通用同步/異步串行收發(fā)器（USART1、USART2和USART3）
兩個通用異步串行收發(fā)器（UART4和UART5）。

這五個接口提供了異步通信、IrDA SIR ENDEC支持、多處理器通信模式、單線半雙工通信模式，并具有LIN主/從能力。USART1接口能夠以高達4.5 Mbit/s的速度進行通信。其他可用的接口的通信速度為最高2.25 Mbit/s。

USART1、USART2和USART3還提供CTS和RTS信號的硬件管理、智能卡模式（符合ISO 7816標(biāo)準(zhǔn)）以及類SPI通信功能。
除了UART5外，所有接口都可以由DMA控制器服務(wù)。

開發(fā)板原理圖：

4. STM32 USART作用

USART 一個常見應(yīng)用是將printf 函數(shù)通過串口輸出，方便程序調(diào)試。
另外， USART還支持 LIN（域互連網(wǎng)絡(luò)）、智能卡協(xié)議與紅外IrDA協(xié)議 SIR ENDEC規(guī)范、調(diào)制解調(diào)器操作（CTS/RTS）、和DMA功能。

5. STM32 USART框圖

在《stm3210x參考手冊.pdf》P309可以看到STM32的USART框圖：

引腳說明

TX：發(fā)送端口；
RX：接收端口；
nRTS、nCTS：硬件流控，不常使用，只針對異步串口通訊端口；
SCLK：時鐘，只針對異步串口通訊端口；
IRDA_OUT、IRDA_IN：內(nèi)部引腳。

6. 寄存器

這里簡單列出常用的USART寄存器，詳細使用方法可以參考《stm32中文參考手冊.pdf》。

USART_SR（Status Register，狀態(tài)寄存器）：

用于存儲USART的狀態(tài)信息，包括發(fā)送完成、接收緩沖區(qū)非空、校驗錯誤等。

USART_DR（Data Register，數(shù)據(jù)寄存器）：

用于存儲發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)。寫入此寄存器可以啟動數(shù)據(jù)發(fā)送，讀取此寄存器可以獲取接收到的數(shù)據(jù)。

USART_BRR（Baud Rate Register，波特率寄存器）：

用于設(shè)置USART的波特率，通常需要根據(jù)系統(tǒng)時鐘和所需的波特率進行配置。

USART_CR1（Control Register 1，控制寄存器1）：

用于配置USART的工作模式、數(shù)據(jù)格式、中斷使能等。

USART_CR2（Control Register 2，控制寄存器2）：

用于配置USART的硬件流控、時鐘極性等特性。

USART_CR3（Control Register 3，控制寄存器3）：

用于配置USART的其他特性，如DMA使能、多主機模式等。

USART_GTPR（Guard Time and Prescaler Register，守護時間和預(yù)分頻器寄存器）：

用于配置USART的守護時間和時鐘預(yù)分頻器，通常與同步通信相關(guān)。

USART_IT（Interrupt Register，中斷寄存器）：

用于配置USART的中斷使能和中斷標(biāo)志位。

7. 中斷請求

在《STM32中文參考手冊》中，中斷請求表：

二、開發(fā)板RS-232硬件連接

在普中-F1開發(fā)板上，提供了 RS-232 母頭，其線序：

可以使用一根 RS-232轉(zhuǎn)TTL轉(zhuǎn)USB的連接線，連接USB接電腦，電腦上使用串口調(diào)試工具進行開發(fā)實驗。

RS-232公頭線序：.

三、串口通信的配置步驟

配置USART的步驟如下：

1.時鐘使能：

首先需要使能USART所使用的時鐘，確保其正常工作。USART掛接的系統(tǒng)總線：

USART1： APB2時鐘總線
USART2~5：APB1時鐘總線

代碼示例：

// 使能 GPIOA 時鐘
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
// 使能 USART1 時鐘
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);

2.GPIO配置：

配置相關(guān)的GPIO引腳，將其設(shè)置為USART的TX（發(fā)送）和RX（接收）功能。此外，還需要配置引腳的模式（輸入/輸出）、速率、上拉/下拉等參數(shù)。
代碼示例：

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
// 接收設(shè)置輸入浮空模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;

3.USART參數(shù)配置：

配置USART的工作模式、波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗位等參數(shù)。這些參數(shù)需要根據(jù)具體的通信需求進行設(shè)置。

#include "stm32f10x.h"

void USART1_UART_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    USART_InitTypeDef USART_InitStruct;

    // 使能串口1時鐘
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);

    // 串口1 GPIO初始化
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // 使能GPIOA時鐘
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9; // TX引腳
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP; // 復(fù)用推挽輸出模式
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; // GPIO速度為50MHz
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10; // RX引腳
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING; // 浮空輸入模式
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

    // 串口1參數(shù)配置
    USART_InitStruct.USART_BaudRate=115200; // 波特率為115200
    USART_InitStruct.USART_WordLength=USART_WordLength_8b; // 數(shù)據(jù)位長度為8位
    USART_InitStruct.USART_StopBits=USART_StopBits_1; // 停止位為1位
    USART_InitStruct.USART_Parity=USART_Parity_No; // 無校驗位
    USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None; // 無硬件流控制
    USART_InitStruct.USART_Mode=USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; // 支持接收和發(fā)送
    USART_Init(USART1, &USART_InitStruct);

    // 使能USART1模塊
    USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}

4.使能USART：

最后需要使能USART模塊，開始其正常工作。這涉及到設(shè)置相應(yīng)的控制寄存器來啟動USART的發(fā)送和接收功能。

void USART_Cmd(USAR_TypeDef* USARTx, FunctionalState NewState);
USART_Cmd(USART1, ENABLE);

5. 設(shè)置串口中斷類型并使能

本章使用使用到串口中斷，關(guān)于中斷具體概念和使用會在后續(xù)章節(jié)介紹。

// 設(shè)置中斷類型
void USART_ITConfig(USART_TypeDef * USARTx,uint16_t USART_IT,FunctionalState NewState);
// 串口1接收使能
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE,ENABLE);
// 發(fā)送使能
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TC,ENABLE);

6. 設(shè)置串口中斷優(yōu)先級、使能串口中斷通道

NVIC_Init()

7. 串口中斷函數(shù)

ITStatus USART_GetITStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT);
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) !=RESET){
  // 接收USART1 中斷的處理
}
void USART_ClearFlag(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_FLAG);

四、代碼實現(xiàn)

下面代碼實現(xiàn)的功能是：
通過電腦串口給開發(fā)板的USART3發(fā)送數(shù)據(jù)0-9的數(shù)據(jù)，開發(fā)板的數(shù)碼管顯示對應(yīng)的數(shù)值，并且回復(fù)同樣的內(nèi)容給開發(fā)板。

1. 用 uart 庫

2. usart_utils.c

#include "usart_utils.h"

#include "stm32f10x.h"
#include "led_utils.h"

// 初始化USART3
void USART3_Init(u32 bound) {
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    // 使能USART3和GPIOB時鐘
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);

    // 配置USART3的GPIO引腳
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10; // TX引腳
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_11; // RX引腳
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

    // 配置USART3參數(shù)
    USART_InitStructure.USART_BaudRate=9600;
    USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;
    USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;
    USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;
    USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
    USART_Init(USART3, &USART_InitStructure);

    // 使能USART3
    USART_Cmd(USART3, ENABLE);

    USART_ClearFlag(USART3, USART_FLAG_TC);
    USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE);

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USART3_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    
}


// USART3中斷服務(wù)函數(shù)
void USART3_IRQHandler(void) {
    if (USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) !=RESET) {
        // 讀取接收到的數(shù)據(jù)
        u8 data=USART_ReceiveData(USART3);
        if(data<=9){
            // 收到什么，就發(fā)送什么
            USART3_SendData(data);
            // led也顯示對應(yīng)的值
            led_lightn(data);
        }

        // 清除接收中斷標(biāo)志位
        USART_ClearITPendingBit(USART3, USART_IT_RXNE);
    }
}

// 發(fā)送函數(shù)
void USART3_SendData(u8 data) {
    USART_SendData(USART3, data);
    while (USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_TC)==RESET);
}

3. usart_utils.h

#ifndef __USART_UTILS_H__
#define __USART_UTILS_H__
#include "stm32f10x.h"

void USART3_Init(u32 bound);
void USART3_IRQHandler(void);
// 發(fā)送函數(shù)
void USART3_SendData(u8 data);
#endif

4. main函數(shù)

#include "gpio_utils.h"
#include "rcc_utils.h"
#include "stm32f10x.h"
#include "sys_tick_utils.h"
#include "led_utils.h"
#include "key_utils.h"
#include "usart_utils.h"

// 主函數(shù)
int main(void)
{
	GPIO_Configuration(); // 調(diào)用GPIO配置函數(shù)
	sys_tick_init(72);
	led_all_off();
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	USART3_Init(9600);

	while (1) // 無限循環(huán)
	{
		delay_ms(20);
	}
}

五、printf重定向

1. 實現(xiàn)方式

通過printf的重定向，可以實現(xiàn)在打印printf內(nèi)容時，通過串口將內(nèi)容輸出來，以方便調(diào)試。

要在 STM32 上實現(xiàn) printf 的重定向，通常需要重寫 fputc 函數(shù)，以便將輸出重定向到你所選擇的串口。下面是一個基本的示例：

#include <stdio.h>
#include "usart_utils.h"

// 重定向 fputc 函數(shù)，將輸出重定向到 USART3
int fputc(int ch, FILE *f) {
    USART_SendData(USART3, (uint8_t)ch);
    while (USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_TXE)==RESET);
    return ch;
}

在這個示例中， fputc 函數(shù)會重定向到 USART3，并且通過調(diào)用 USART_SendData 函數(shù)發(fā)送一個字節(jié)到 USART3，然后等待發(fā)送完成。

需要注意的是，使用這個功能時，要鉤選microLIB功能。鉤選microLIB會增加程序的體積，需要權(quán)衡利弊。

2. 調(diào)用

示例代碼里，使用printf("HelloWorld");，就可以在串口看到輸出的字符串。

本文代碼開源在：
https://gitee.com/xundh/stm32_arm_learn

一小節(jié)分享了在串口中斷中進行實時協(xié)議解析的一種處理方法，僅適用于一些需要對串口指令實時處理的特殊場合。大部分情況下，串口中斷服務(wù)函數(shù)中是不建議太多的處理代碼的，一般可以在串口中斷中完成數(shù)據(jù)的接收，通過串口中斷將數(shù)據(jù)接收到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中【最好的方式是采用環(huán)形隊列】，本節(jié)代碼即是采用超時接收的處理方式，在串口中斷中進行數(shù)據(jù)的接收，在定時中斷中進行斷幀，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收【前面小節(jié)介紹過此方法】，然后在主程序中對數(shù)據(jù)協(xié)議進行解析處理。本小節(jié)代碼和前面不同的地方在于舍棄了幀頭幀尾的判斷，增加了CRC校驗的功能，自定義的協(xié)議格式，參考的是MODBUS通信協(xié)議進行設(shè)計的。因此本小節(jié)的代碼，也可以用于RS485通信中，只是不是標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS協(xié)議罷了，是自定義的一種協(xié)議。關(guān)于自定義協(xié)議的分析，大家可以查找網(wǎng)絡(luò)上的相關(guān)文檔進行了解，也可以參看本人的視頻課程：串口中斷即時解析用戶自定義通訊協(xié)議（接收數(shù)據(jù)字節(jié)固定）的編程，視頻地址鏈接：https://www.ixigua.com/6846389376847610376中的具體介紹。另外，如果協(xié)議指令只是用于控制如一個單片機控制板中的不同的器件時，如多路繼電器等，也可以省略地址信息，如果用于多從機的控制，可以加上地址，大家可以根據(jù)具體的應(yīng)用場合舉一反三，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整協(xié)議指令格式，靈活處理。本小節(jié)代碼對應(yīng)的單片機視頻課程為：串口超時接收用戶自定義通訊協(xié)議（基于CRC16校驗）的編程實現(xiàn)，視頻課程地址鏈接為：https://www.ixigua.com/6847871377668571652。話不多說，下面是具體的代碼，大家可以適當(dāng)?shù)膮⒖枷拢胁划?dāng)之處的歡迎評論區(qū)留言討論。

/*
******************************************
*
* 文件名：main.c
* 描  述：主程序
* 版本號：
* 備  注：
******************************************
*/
/************************************************************************************
功能：帶CRC校驗的 自定義通訊協(xié)議
      01      01       02     03     CRC16/MODBUS
		 地址   功能字         數(shù)據(jù)         校驗字
     
		例如：      
			01  01  80  80  30  78  LED點亮      0x8080毫秒		
		  01  02  80  80  C0  78  蜂鳴器鳴響   0x8080毫秒	
    CRC16.c中的CRC校驗算法計算得到的CRC校驗字和在線工具中
		計算的CRC校驗字高低字節(jié)正好相反。
    CRC在線計算工具網(wǎng)址：http://www.ip33.com/crc.html
		可以根據(jù)自己的應(yīng)用需求進行協(xié)議的擴展，如控制多路繼電器，
		同時還可以擴展到RS485多從機系統(tǒng)中使用
**************************************************************************************/
//頭文件
#include <reg51.h>
#include "delay.h"
#include "uart.h"
#include "CRC16.h"
#include "time.h"

//本機地址
#define LOCAL_ADRRESS 0x01

void main(void)
{
	unsigned char i;
	unsigned int crc;
	unsigned char crch,crcl;
	Timer0Init();//定時器初始化
	UartInit();//串口初始化
	EA=1;//開總中斷
	DelayXms(10);
	while(1)
	{
		if(recv_flag)//接收到數(shù)據(jù)
		{
			recv_flag=0;//清零接收標(biāo)志位
			start_timer=0;//關(guān)軟件定時器
			//校驗本機地址，是本機的，則接收處理，否則退出
			if(recv_buf[0] !=LOCAL_ADRRESS)			
			{
				return;
			}
			//CRC16校驗，校驗正確，我們才處理，否則直接返回，并給出錯誤碼
			crc=GetCRC16(recv_buf,recv_cnt - 2);
			crch=crc >> 8;
			crcl=crc & 0xFF;
			if((recv_buf[recv_cnt - 2] !=crch) || (recv_buf[recv_cnt - 1] !=crcl))
			{
				recv_buf[1]=recv_buf[1] | 0x80;
				crc=GetCRC16(recv_buf,recv_cnt - 2);
				recv_buf[4]=crc & 0xFF;
				recv_buf[5]=crc >> 8;
				for(i=0;i<recv_cnt;i++)
				{
					sendByte(recv_buf[i]);
				}
				return;
			}
			switch(recv_buf[1])//命令字/功能字判斷
			{
				case 1:led_data=recv_buf[2];
							 led_data=led_data << 8;
							 led_data=led_data + recv_buf[3];//取數(shù)據(jù)
							 led_cnt=0;//目的是使LED點亮上述接收的數(shù)據(jù)的時間
					break;
				case 2:beep_data=recv_buf[2];
							 beep_data=beep_data << 8;
							 beep_data=beep_data + recv_buf[3];//取數(shù)據(jù)
							 beep_cnt=beep_data;//蜂鳴器鳴響時間數(shù)據(jù)
					break;
				default:break;
			}
			//返回接收數(shù)據(jù) 測試用
			for(i=0;i<recv_cnt;i++)
			{
				sendByte(recv_buf[i]);
			}
			clr_recvbuffer(recv_buf);//清除緩沖buffer
			recv_cnt=0;
		}
	}
}

/*
******************************************
*
* 文件名：time.c
* 描  述：定時/計數(shù)器0初始化及中斷處理
* 版本號：
* 備  注：
******************************************
*/
#include "time.h"
#include "uart.h"

//全局變量定義
unsigned int led_data;
unsigned int beep_data;
unsigned int led_cnt;
unsigned int beep_cnt;

void Timer0Init(void)		//1毫秒@11.0592MHz
{
	TMOD &=0xF0;		//設(shè)置定時器模式
	TMOD |=0x01;		//設(shè)置定時器模式
	TL0=0x66;		//設(shè)置定時初值
	TH0=0xFC;		//設(shè)置定時初值
	TF0=0;		//清除TF0標(biāo)志
	ET0=1;
	TR0=1;		//定時器0開始計時
}

void timer0_ISR() interrupt 1
{
	TR0=0;
	if(start_timer==1)
	{
		recv_timer_cnt++;//1、累加定時時間計數(shù)器
		if(recv_timer_cnt > MAX_REV_TIME)//2、判斷定時時間是否超過了設(shè)定的最大的閾值，
			                               //超過則說明等待一段時間后沒有新的數(shù)據(jù)到，我們
		                                   //判斷一包數(shù)據(jù)接收完畢
		{
			recv_timer_cnt=0;//3、清除定時計數(shù)器 處理數(shù)據(jù) 清除buffer(放到數(shù)據(jù)處理之后)
			recv_flag=1;		
		}
	}	
	//LED點亮?xí)r間控制
	if(led_cnt < led_data)
	{
		led_cnt++;
		LED=0;
	}
	else
	{
		LED=1;
	}
	//蜂鳴器鳴響時間控制
	if(beep_cnt !=0)
	{
		beep_cnt--;
		BEEP=~BEEP;
	}
	TL0=0x66;		//設(shè)置定時初值
	TH0=0xFC;		//設(shè)置定時初值
	TR0=1;
}

//time.h
#ifndef __TIME_H__
#define __TIME_H__

#include <reg51.h>

sbit LED=P1^0;
sbit BEEP=P3^7;

extern unsigned int led_data;
extern unsigned int beep_data;
extern unsigned int led_cnt;
extern unsigned int beep_cnt;

void Timer0Init(void);

#endif

/*
**************************************
*
* 文件名：uart.c
* 描  述：串口處理
* 版本號：
* 備  注：
**************************************
*/

#include "uart.h"

unsigned char recv_flag=0;
unsigned char start_timer=0;
unsigned char recv_buf[MAX_REV_NUM];
unsigned char recv_cnt;
unsigned char recv_timer_cnt;

void UartInit(void)		//9600bps@11.0592MHz
{
	PCON &=0x7F;		//波特率不倍速
	SCON=0x50;		//8位數(shù)據(jù),可變波特率
	TMOD &=0x0F;		//清除定時器1模式位
	TMOD |=0x20;		//設(shè)定定時器1為8位自動重裝方式
	TL1=0xFD;		//設(shè)定定時初值
	TH1=0xFD;		//設(shè)定定時器重裝值
	ET1=0;		//禁止定時器1中斷
	ES=1;
	TR1=1;		//啟動定時器1
}

void sendByte(unsigned char dat)
{
	SBUF=dat;
	while(!TI);
		TI=0;
}

void sendString(unsigned char *dat)//Hello World!
{
	while(*dat !='\0')
	{
		sendByte(*dat++);
	}
}

char putchar(char c)
{
	sendByte(c);
	return c;
}
void clr_recvbuffer(unsigned char *buf)
{
	unsigned char i;
	for(i=0;i<MAX_REV_NUM;i++)
	{
		buf[i]=0;
	}
}
/*************************************
1、中斷服務(wù)函數(shù)一定是一個沒有返回值的函數(shù)
2、中斷服務(wù)函數(shù)一定是沒有參數(shù)的函數(shù)
3、中斷服務(wù)函數(shù)函數(shù)名后跟關(guān)鍵字 interrupt 
4、interrupt n 0 - 4   5個中斷源     8*n + 0003H  
    0003H INT0 000BH T0  0013H INT1 001BH T1 0023H ES
5、中斷服務(wù)函數(shù)不能北主程序或其他程序所調(diào)用
6、 n 后面 跟 using m （0 - 3 ）工作寄存器組
***************************************/
void uart_ISR() interrupt 4
{
	if(RI)
	{
		RI=0;
		start_timer=1;//1、每接收一幀數(shù)據(jù)的時候，打開軟件定時器，去計數(shù)
		if(recv_cnt < MAX_REV_NUM)
		{	
			recv_buf[recv_cnt]=SBUF;//2、接收數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，注意緩沖區(qū)的大小范圍問題
			recv_cnt++;
		}
		else
		{
			recv_cnt=MAX_REV_NUM;
		}
		recv_timer_cnt=0;//3、每接收一幀數(shù)據(jù)，記得把定時計數(shù)清零 相當(dāng)于是喂狗信號
		                   //但是在定時中斷里面會不斷累加
	}
	if(TI)
	{
		TI=0;
	}
}

//uart.h
#ifndef __UART_H__
#define __UART_H__

#include <reg51.h>
#include <stdio.h>

#define MAX_REV_NUM   20
#define MAX_REV_TIME  5

extern unsigned char start_timer;
extern unsigned char recv_buf[MAX_REV_NUM];
extern unsigned char recv_cnt;
extern unsigned char recv_timer_cnt;
extern unsigned char recv_flag;

void UartInit(void);
void sendByte(unsigned char dat);
void sendString(unsigned char *dat);
void clr_recvbuffer(unsigned char *buf);

#endif

/*
*********************
*
* 文件名：CRC16.c
* 描  述：通用的CRC16校驗算法文件
* 版本號：v1.0
* 備  注：此文件代碼源自網(wǎng)絡(luò)
*******************************************************************************
*/
#include "CRC16.h"
/* CRC16計算函數(shù)，ptr-數(shù)據(jù)指針，len-數(shù)據(jù)長度，返回值-計算出的CRC16數(shù)值 */
unsigned int GetCRC16(unsigned char *ptr,  unsigned char len)
{ 
    unsigned int index;
    unsigned char crch=0xFF;  //高CRC字節(jié)
    unsigned char crcl=0xFF;  //低CRC字節(jié)
    unsigned char code TabH[]={  //CRC高位字節(jié)值表
        0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,  
        0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,  
        0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,  
        0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,  
        0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,  
        0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,  
        0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,  
        0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,  
        0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,  
        0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,  
        0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,  
        0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,  
        0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,  
        0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,  
        0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,  
        0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,  
        0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,  
        0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,  
        0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,  
        0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,  
        0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,  
        0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,  
        0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,  
        0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,  
        0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,  
        0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40  
    } ;  
    unsigned char code TabL[]={  //CRC低位字節(jié)值表
        0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06,  
        0x07, 0xC7, 0x05, 0xC5, 0xC4, 0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD,  
        0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E, 0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B, 0xC9, 0x09,  
        0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9, 0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A,  
        0x1E, 0xDE, 0xDF, 0x1F, 0xDD, 0x1D, 0x1C, 0xDC, 0x14, 0xD4,  
        0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3,  
        0x11, 0xD1, 0xD0, 0x10, 0xF0, 0x30, 0x31, 0xF1, 0x33, 0xF3,  
        0xF2, 0x32, 0x36, 0xF6, 0xF7, 0x37, 0xF5, 0x35, 0x34, 0xF4,  
        0x3C, 0xFC, 0xFD, 0x3D, 0xFF, 0x3F, 0x3E, 0xFE, 0xFA, 0x3A,  
        0x3B, 0xFB, 0x39, 0xF9, 0xF8, 0x38, 0x28, 0xE8, 0xE9, 0x29,  
        0xEB, 0x2B, 0x2A, 0xEA, 0xEE, 0x2E, 0x2F, 0xEF, 0x2D, 0xED,  
        0xEC, 0x2C, 0xE4, 0x24, 0x25, 0xE5, 0x27, 0xE7, 0xE6, 0x26,  
        0x22, 0xE2, 0xE3, 0x23, 0xE1, 0x21, 0x20, 0xE0, 0xA0, 0x60,  
        0x61, 0xA1, 0x63, 0xA3, 0xA2, 0x62, 0x66, 0xA6, 0xA7, 0x67,  
        0xA5, 0x65, 0x64, 0xA4, 0x6C, 0xAC, 0xAD, 0x6D, 0xAF, 0x6F,  
        0x6E, 0xAE, 0xAA, 0x6A, 0x6B, 0xAB, 0x69, 0xA9, 0xA8, 0x68,  
        0x78, 0xB8, 0xB9, 0x79, 0xBB, 0x7B, 0x7A, 0xBA, 0xBE, 0x7E,  
        0x7F, 0xBF, 0x7D, 0xBD, 0xBC, 0x7C, 0xB4, 0x74, 0x75, 0xB5,  
        0x77, 0xB7, 0xB6, 0x76, 0x72, 0xB2, 0xB3, 0x73, 0xB1, 0x71,  
        0x70, 0xB0, 0x50, 0x90, 0x91, 0x51, 0x93, 0x53, 0x52, 0x92,  
        0x96, 0x56, 0x57, 0x97, 0x55, 0x95, 0x94, 0x54, 0x9C, 0x5C,  
        0x5D, 0x9D, 0x5F, 0x9F, 0x9E, 0x5E, 0x5A, 0x9A, 0x9B, 0x5B,  
        0x99, 0x59, 0x58, 0x98, 0x88, 0x48, 0x49, 0x89, 0x4B, 0x8B,  
        0x8A, 0x4A, 0x4E, 0x8E, 0x8F, 0x4F, 0x8D, 0x4D, 0x4C, 0x8C,  
        0x44, 0x84, 0x85, 0x45, 0x87, 0x47, 0x46, 0x86, 0x82, 0x42,  
        0x43, 0x83, 0x41, 0x81, 0x80, 0x40  
    } ;
 
    while (len--)  //計算指定長度的CRC
    {
        index=crch ^ *ptr++;
        crch=crcl ^ TabH[index];
        crcl=TabL[index];
    }
    
    return ((crch<<8) | crcl);  
}

//CRC16.h
#ifndef __CRC16_H__
#define __CRC16_H__

unsigned int GetCRC16(unsigned char *ptr,  unsigned char len);

#endif

delay.c 和delay.h前期文章中已經(jīng)分享過，本節(jié)不再單獨貼出。通過Proteus仿真和虛擬串口，可以對上述的代碼功能進行簡單的測試，當(dāng)然也可以通過開發(fā)板或自制通信板進行相關(guān)的測試，具體的測試結(jié)果如下所示：

LED燈點亮命令測試

蜂鳴器鳴響命令測試

CRC校驗錯誤測試

串口通信的相關(guān)代碼分享告一段落，其他串口相關(guān)的介紹，可以關(guān)注后，查看主頁單片機視頻集合中的單片機應(yīng)用實踐篇中的相關(guān)視頻內(nèi)容，其他的幾個視頻的代碼就不再單獨貼出了，因為根據(jù)最近幾篇文章分享的模塊化代碼，很容易的就可以根據(jù)視頻的功能要求，調(diào)試出來相應(yīng)的程序來，沒有必要每個視頻都貼出源碼的。另外視頻代碼僅供大家參考，Bug在所難免，主要是示例程序代碼，很多的功能并不完善，希望大家可以根據(jù)這種編程思路，進行相應(yīng)的拓展。主要是感覺串口通信自定義協(xié)議是一個重點，也是一個難點，很多初學(xué)的同學(xué)，對此會感覺比較難，實際上，如果理解透徹了，也就不覺得難了的。同時，串口如果掌握好了，后面很多的器件或模塊接口都是采用串口通信，學(xué)習(xí)起來也就輕松了許多，比如藍牙模塊，WIFI模塊，4G模組，RFID等。所以，有必要把串口好好的學(xué)一下，歡迎大家關(guān)注，留言討論。

片機與Labview串口通信

單片機與LabVIEW之間的串口通信是一種常見的數(shù)據(jù)傳輸方式，它允許單片機與計算機之間進行實時數(shù)據(jù)交換和控制。LabVIEW作為一種功能強大的圖形化編程軟件，具有友好的用戶界面和強大的數(shù)據(jù)處理能力，被廣泛應(yīng)用于工程實踐和科學(xué)研究中。通過串口通信，單片機可以將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給計算機進行進一步的處理和分析，也可以接收計算機發(fā)送的控制指令，實現(xiàn)遠程控制和自動化測試。

作為互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)工作者，深切建議大家認(rèn)真學(xué)習(xí)并嘗試涉及單片機的學(xué)習(xí)，我整理了一些資料大家可以了解下：

https://m.hqyjai.net/emb_study_blue_short.html?xt=cpx

在進行單片機與LabVIEW串口通信時，需要注意以下幾個方面：

1. 串口設(shè)置：首先需要正確配置串口的參數(shù)，包括波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗位等。這些參數(shù)的設(shè)置必須與單片機端的串口設(shè)置保持一致，以確保數(shù)據(jù)的正確傳輸。

2. 數(shù)據(jù)格式：單片機發(fā)送的數(shù)據(jù)需要按照一定的格式進行編碼，以便計算機能夠正確解析。常見的數(shù)據(jù)格式包括文本格式和二進制格式。在發(fā)送數(shù)據(jù)時，單片機需要按照約定的格式將數(shù)據(jù)打包成數(shù)據(jù)包，并在數(shù)據(jù)包中添加必要的頭信息和校驗碼，以確保數(shù)據(jù)的完整性和正確性。

3. 通信協(xié)議：單片機與計算機之間的通信需要遵循一定的通信協(xié)議，以確保數(shù)據(jù)的正確傳輸和解析。常見的通信協(xié)議包括ASCII協(xié)議和Modbus協(xié)議等。選擇合適的通信協(xié)議可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。

4. 錯誤處理：在串口通信過程中，可能會出現(xiàn)各種錯誤，如數(shù)據(jù)丟失、傳輸錯誤等。為了保證數(shù)據(jù)的正確性和可靠性，需要采取一定的錯誤處理措施，如數(shù)據(jù)校驗、重傳機制等。

總之，單片機與LabVIEW之間的串口通信是一種重要的數(shù)據(jù)傳輸方式，它可以實現(xiàn)單片機與計算機之間的實時數(shù)據(jù)交換和控制。在實際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景和需求，選擇合適的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)處理方式，確保數(shù)據(jù)的正確性和可靠性。同時，也需要不斷學(xué)習(xí)和實踐，提高自己的技能水平和應(yīng)用能力。

https://m.hqyjai.net/emb_study_blue_short.html?xt=cpx#如何學(xué)習(xí)單片機# #什么叫單片機#

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