嵌入式学习--江协stm32day5

news2025/6/9 6:30:58

USART

1. 引脚与接口层
  • 异步引脚：
    • TX：发送数据输出；RX：接收数据输入；SW_RX：单线半双工模式的接收引脚（替代 RX）。
  • 同步引脚：SCLK：同步模式下的时钟输出（主模式）或输入（从模式）。
  • IrDA 接口：IrDA_OUT/IrDA_IN，配合编解码模块实现红外通信（需外接 IrDA 收发器）。
  • 硬件流控引脚：nRTS（请求发送，输出）、nCTS（清除发送，输入），协调收发双方速率。
2. 数据收发核心：寄存器 + 移位寄存器
  • 发送路径：
    CPU/DMA → 写入 发送数据寄存器（TDR） → 送入 发送移位寄存器（并行→串行，逐位输出到 TX/IrDA/SW_RX）。
  • 接收路径：
    RX/IrDA/SW_RX 接收串行数据 → 送入 接收移位寄存器（串行→并行）→ 存入 接收数据寄存器（RDR） → 供 CPU/DMA 读取。
  • 关键逻辑：移位寄存器负责 “串并转换”，TDR/RDR 作为数据缓冲（避免 CPU 频繁干预）。
3. 控制与配置：CR1/CR2/CR3 寄存器
  • CR1：基础配置，如：
    • UE：USART 使能；M：字长（8/9 位）；WAKE：唤醒模式（空闲线 / 地址标记）；
    • 中断使能（TXEIE 发送空、RXNEIE 接收非空、IDLEIE 总线空闲等）。
  • CR2：帧格式与同步控制，如：
    • STOP[1:0]：停止位数量（0.5/1/1.5/2 位）；LINEN：LIN 总线模式；
    • 同步模式时钟配置（CPOL 极性、CPHA 相位、CLKEN 时钟使能）。
  • CR3：高级功能，如：
    • DMA 使能（DMAT 发送 DMA、DMA 接收 DMA）；
    • 硬件流控（RTSE 使能 nRTS、CTSE 使能 nCTS）；
    • 红外模式（IREN）、半双工（HDSEL）等。
4. 波特率生成：USART_BRR 寄存器
  • 核心公式：
    USARTDIV=16×波特率fPCLK​​=DIV_Mantissa+16DIV_Fraction​
    • fPCLK：USART 外设时钟（来自 RCC 配置）；
    • DIV_Mantissa：整数部分（15 位），DIV_Fraction：小数部分（4 位），共同决定波特率精度（如 9600、115200 等）。
  • 时钟分配：生成的 USARTDIV 同时供给 发送器时钟 和 接收器时钟，保证收发同步。
5. 状态与中断：SR 寄存器 + 中断控制
  • 状态标志（SR）：
    • TXE：发送数据寄存器空（可写入新数据）；
    • RXNE：接收数据寄存器非空（可读取数据）；
    • IDLE：总线空闲（异步模式下，用于检测一帧结束）；
    • 错误标志：OE（溢出）、PE（奇偶校验错）、FE（帧错）、NE（噪声错）。
  • 中断控制：通过 CR1 使能对应中断（如 TXEIE 使能 TXE 中断），触发后进入 USART 中断控制模块，通知 CPU 处理。

串口发送

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "stdio.h"
#include "stdarg.h"
void Serial_Init()
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	
	USART_InitTypeDef USART_InitStructrue;
	USART_InitStructrue.USART_BaudRate=9600;
	USART_InitStructrue.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;
  USART_InitStructrue.USART_Mode=USART_Mode_Tx;
	USART_InitStructrue.USART_Parity=USART_Parity_No;
	USART_InitStructrue.USART_StopBits=USART_StopBits_1;
	USART_InitStructrue.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;
	USART_Init(USART1,&USART_InitStructrue);
	
	USART_Cmd(USART1,ENABLE);

}

void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{
	USART_SendData(USART1,Byte);
	while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);
	
	
}
void Serial_SendArray(uint8_t *Array,uint16_t Length)
{
	uint16_t i;
	for(i=0;i<Length;i++)
	{
		Serial_SendByte(Array[i]);
	}
}
void Serial_SendString(char *String)
{
	uint8_t i;
	for(i=0;String[i]!='\0';i++)
	{
		Serial_SendByte(String[i]);
	
	}
	
}
uint32_t Serial_Pow(uint32_t X,uint32_t Y)
{
	uint32_t Result;
	while(Y--)
	{
		Result*=X;
	}
	return Result;

}
void Serial_SendNumber(uint32_t Number,uint8_t Length)
{
	uint8_t i;
	for(i=0;i<Length;i++)
	{
		
		Serial_SendByte(Number/Serial_Pow(10,Length-i-1)%10+'0');
	
	}
}
int fputc(int ch,FILE *f)
{
	Serial_SendByte(ch);
	return ch;

}

void Serial_printf(char *format,...)
{
	char String[100];
	va_list arg;
	va_start(arg,format);
	vsprintf(String,format,arg);
	va_end(arg);
	Serial_SendString(String);

}

串口发送+接收

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "stdio.h"
#include "stdarg.h"

uint8_t Serial_RxFlag;
uint8_t Serial_RxData;
void Serial_Init()
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
		RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	
	USART_InitTypeDef USART_InitStructrue;
	USART_InitStructrue.USART_BaudRate=9600;
	USART_InitStructrue.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;
  USART_InitStructrue.USART_Mode=USART_Mode_Tx|USART_Mode_Rx;
	USART_InitStructrue.USART_Parity=USART_Parity_No;
	USART_InitStructrue.USART_StopBits=USART_StopBits_1;
	USART_InitStructrue.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;
	USART_Init(USART1,&USART_InitStructrue);
	
	USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructrue;
	NVIC_InitStructrue.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQn;
	NVIC_InitStructrue.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
	NVIC_InitStructrue.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;
	NVIC_InitStructrue.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;
	
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructrue);
	
	USART_Cmd(USART1,ENABLE);

}

void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{
	USART_SendData(USART1,Byte);
	while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);
	
	
}
void Serial_SendArray(uint8_t *Array,uint16_t Length)
{
	uint16_t i;
	for(i=0;i<Length;i++)
	{
		Serial_SendByte(Array[i]);
	}
}
void Serial_SendString(char *String)
{
	uint8_t i;
	for(i=0;String[i]!='\0';i++)
	{
		Serial_SendByte(String[i]);
	
	}
	
}
uint32_t Serial_Pow(uint32_t X,uint32_t Y)
{
	uint32_t Result;
	while(Y--)
	{
		Result*=X;
	}
	return Result;

}
void Serial_SendNumber(uint32_t Number,uint8_t Length)
{
	uint8_t i;
	for(i=0;i<Length;i++)
	{
		
		Serial_SendByte(Number/Serial_Pow(10,Length-i-1)%10+'0');
	
	}
}
int fputc(int ch,FILE *f)
{
	Serial_SendByte(ch);
	return ch;

}

void Serial_printf(char *format,...)
{
	char String[100];
	va_list arg;
	va_start(arg,format);
	vsprintf(String,format,arg);
	va_end(arg);
	Serial_SendString(String);

}
uint8_t Serial_GetRxFlag()
{
	if(Serial_RxFlag==1)
	{
		Serial_RxFlag=0;
		return 1;
	}
		return 0;
}
uint8_t Serial_GetRxData()
{
	return Serial_RxData;
}
void USART1_IRQHandler()
{
	if(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_IT_RXNE)==SET)
	{
		
		Serial_RxData=USART_ReceiveData(USART1);
		Serial_RxFlag=1;
		USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_RXNE);
	
	}

}

串口发送HEX数据包

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "stdio.h"
#include "stdarg.h"

uint8_t Serial_RxFlag;
uint8_t Serial_RxData;
uint8_t Serial_TxPacket[4];
uint8_t Serial_RxPacket[4];

void Serial_Init()
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
		RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	
	USART_InitTypeDef USART_InitStructrue;
	USART_InitStructrue.USART_BaudRate=9600;
	USART_InitStructrue.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;
  USART_InitStructrue.USART_Mode=USART_Mode_Tx|USART_Mode_Rx;
	USART_InitStructrue.USART_Parity=USART_Parity_No;
	USART_InitStructrue.USART_StopBits=USART_StopBits_1;
	USART_InitStructrue.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;
	USART_Init(USART1,&USART_InitStructrue);
	
	USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructrue;
	NVIC_InitStructrue.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQn;
	NVIC_InitStructrue.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
	NVIC_InitStructrue.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;
	NVIC_InitStructrue.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;
	
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructrue);
	
	USART_Cmd(USART1,ENABLE);

}

void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{
	USART_SendData(USART1,Byte);
	while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);
	
	
}
void Serial_SendArray(uint8_t *Array,uint16_t Length)
{
	uint16_t i;
	for(i=0;i<Length;i++)
	{
		Serial_SendByte(Array[i]);
	}
}
void Serial_SendString(char *String)
{
	uint8_t i;
	for(i=0;String[i]!='\0';i++)
	{
		Serial_SendByte(String[i]);
	
	}
	
}
uint32_t Serial_Pow(uint32_t X,uint32_t Y)
{
	uint32_t Result;
	while(Y--)
	{
		Result*=X;
	}
	return Result;

}
void Serial_SendNumber(uint32_t Number,uint8_t Length)
{
	uint8_t i;
	for(i=0;i<Length;i++)
	{
		
		Serial_SendByte(Number/Serial_Pow(10,Length-i-1)%10+'0');
	
	}
}
int fputc(int ch,FILE *f)
{
	Serial_SendByte(ch);
	return ch;

}

void Serial_printf(char *format,...)
{
	char String[100];
	va_list arg;
	va_start(arg,format);
	vsprintf(String,format,arg);
	va_end(arg);
	Serial_SendString(String);

}
void Serial_SendPacket()
{
	Serial_SendByte(0xFF);
	Serial_SendArray(Serial_TxPacket,4);
	Serial_SendByte(0xFE);

}
uint8_t Serial_GetRxFlag()
{
	if(Serial_RxFlag==1)
	{
		Serial_RxFlag=0;
		return 1;
	}
		return 0;
}

void USART1_IRQHandler()
{
		static uint8_t RxState=0;
		static uint8_t pRxPacket=0;

	if(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_IT_RXNE)==SET)
	{
		uint8_t RxData=USART_ReceiveData(USART1);
		if(RxState==0)
		{
			if(RxData==0xFF)
			{
				RxState=1;
				pRxPacket=0;
			}
		}
		else if(RxState==1)
		{
			Serial_RxPacket[pRxPacket]=RxData;
			pRxPacket++;
			if(pRxPacket>=4)
			{
				RxState=2;
			}
		}
		else if(RxState==2)
		{
			if(RxData==0xFE)
			{
				RxState=0;
				Serial_RxFlag=1;
			
			}
		
		}
		
		USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_RXNE);
	
	}

}

串口发送文本数据包

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "stdio.h"
#include "stdarg.h"

uint8_t Serial_RxFlag;
uint8_t Serial_RxData;
char Serial_RxPacket[100];

void Serial_Init()
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
		RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	
	USART_InitTypeDef USART_InitStructrue;
	USART_InitStructrue.USART_BaudRate=9600;
	USART_InitStructrue.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;
  USART_InitStructrue.USART_Mode=USART_Mode_Tx|USART_Mode_Rx;
	USART_InitStructrue.USART_Parity=USART_Parity_No;
	USART_InitStructrue.USART_StopBits=USART_StopBits_1;
	USART_InitStructrue.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;
	USART_Init(USART1,&USART_InitStructrue);
	
	USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructrue;
	NVIC_InitStructrue.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQn;
	NVIC_InitStructrue.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
	NVIC_InitStructrue.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;
	NVIC_InitStructrue.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;
	
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructrue);
	
	USART_Cmd(USART1,ENABLE);

}

void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{
	USART_SendData(USART1,Byte);
	while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);
	
	
}
void Serial_SendArray(uint8_t *Array,uint16_t Length)
{
	uint16_t i;
	for(i=0;i<Length;i++)
	{
		Serial_SendByte(Array[i]);
	}
}
void Serial_SendString(char *String)
{
	uint8_t i;
	for(i=0;String[i]!='\0';i++)
	{
		Serial_SendByte(String[i]);
	
	}
	
}
uint32_t Serial_Pow(uint32_t X,uint32_t Y)
{
	uint32_t Result;
	while(Y--)
	{
		Result*=X;
	}
	return Result;

}
void Serial_SendNumber(uint32_t Number,uint8_t Length)
{
	uint8_t i;
	for(i=0;i<Length;i++)
	{
		
		Serial_SendByte(Number/Serial_Pow(10,Length-i-1)%10+'0');
	
	}
}
int fputc(int ch,FILE *f)
{
	Serial_SendByte(ch);
	return ch;

}

void Serial_printf(char *format,...)
{
	char String[100];
	va_list arg;
	va_start(arg,format);
	vsprintf(String,format,arg);
	va_end(arg);
	Serial_SendString(String);

}


void USART1_IRQHandler()
{
	static uint8_t RxState=0;
	static uint8_t pRxPacket=0;
	if(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_IT_RXNE)==SET)
	{
		uint8_t RxData=USART_ReceiveData(USART1);
		if(RxState==0)
		{
			if(RxData=='@'&&Serial_RxFlag==0)
			{
				RxState=1;
				pRxPacket=0;
			}
		}
		else if(RxState==1)
		{
			if(RxData=='\r')
			{
				RxState=2;
			}
			else
			{
			Serial_RxPacket[pRxPacket]=RxData;
			pRxPacket++;
			}
			
		}
		else if(RxState==2)
		{
			if(RxData=='\n')
			{
				RxState=0;
				Serial_RxFlag=1;
				Serial_RxPacket[pRxPacket]='\0';

			}
		
		}
		
		USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_RXNE);
	
	}

}

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【Docker】容器安全之非root用户运行 1. 场景2. 原 Dockerfile 内容3. 整改结果4. 非 root 用户带来的潜在问题4.1 文件夹读写权限异常4.2 验证文件夹权限 1. 场景 最近有个项目要交付&#xff0c;第三方测试对项目源码扫描后发现一个问题&#xff0c;服务的 Dockerfile 都未指…
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汽车车载软件平台化项目规模颗粒度选择的一些探讨

汽车车载软件平台化项目规模颗粒度选择的一些探讨

汽车进入 SDV 时代后&#xff0c;车载软件研发呈现出开源生态构建、电子架构升级、基础软件标准化、本土供应链崛起、AI 原生架构普及、云边协同开发等趋势&#xff0c;这些趋势促使车载软件研发面临新挑战&#xff0c;如何构建适应这些变化的平台化架构成为车企与 Tier 1 的战…
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【八股消消乐】构建微服务架构体系—服务注册与发现

【八股消消乐】构建微服务架构体系—服务注册与发现

&#x1f60a;你好&#xff0c;我是小航&#xff0c;一个正在变秃、变强的文艺倾年。 &#x1f514;本专栏《八股消消乐》旨在记录个人所背的八股文&#xff0c;包括Java/Go开发、Vue开发、系统架构、大模型开发、具身智能、机器学习、深度学习、力扣算法等相关知识点&#xff…
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掌握Git核心：版本控制、分支管理与远程操作

掌握Git核心：版本控制、分支管理与远程操作

前言 无论热爱技术的阅读者你是希望掌握Git的企业级应用&#xff0c;能够深刻理解Git操作过程及操作原理&#xff0c;理解工作区暂存区、版本库的含义&#xff1b;还是想要掌握Git的版本、分支管理&#xff0c;自由的进行版本回退、撤销、修改等Git操作方式与背后原理和通过分…
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c#，Powershell，mmsys.cpl，使用Win32 API展示音频设备属性对话框

c#，Powershell，mmsys.cpl，使用Win32 API展示音频设备属性对话框

常识&#xff08;基础&#xff09; 众所周知&#xff0c;mmsys.cpl使管理音频设备的控制面板小工具&#xff0c; 其能产生一个对话框&#xff08;属性表&#xff09;让我们查看和修改各设备的详细属性&#xff1a; 在音量合成器中单击音频输出设备的小图标也能实现这个效果&a…
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STM标准库-TIM旋转编码器

STM标准库-TIM旋转编码器

文章目录 一、编码器接口1.1简介1.2正交编码器1.3编码器接口基本结构**1. 模块与 STM32 配置的映射关系****2. 设计实现步骤&#xff08;核心流程&#xff09;****① 硬件规划****② 时钟使能****③ GPIO 配置&#xff08;对应架构图 “GPIO” 模块&#xff09;****④ 时基单元…
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【原创】基于视觉模型+FFmpeg+MoviePy实现短视频自动化二次编辑+多赛道

【原创】基于视觉模型+FFmpeg+MoviePy实现短视频自动化二次编辑+多赛道

AI视频处理系统功能总览 &#x1f3af; 系统概述 这是一个智能短视频自动化处理系统&#xff0c;专门用于视频搬运和二次创作。系统支持多赛道配置&#xff0c;可以根据不同的内容类型&#xff08;如"外国人少系列"等&#xff09;应用不同的处理策略。 &#x1f3d…
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