1、串行通信软件仿真STM32通过串口USART1发送26个英文字母（配置寄存器）

/**************************************************************************************************
* 硬件平台：STM32F103VC
* 学习重点：GPIOx的位绑定
* 实现功能：软件仿真，实现STM32通过USART1发送数据
* 配置寄存器实现（其中打开系统时钟和GPIO引脚的配置是通过库函数实现的，后面会具体讲解）
**************************************************************************************************/
/*=============================================================================
* 位绑定公式：
* 1、SRAM区域：0X2200 0000 ----0X200F FFFF
* Aliasaddr = 0X22000000 + ( A -0X20000000 )*32 + n*4
* 2、片上外设区域：0X4200 0000 ----0X400F FFFF
* Aliasaddr = 0X42000000 + ( A -0X40000000 )*32 + n*4
* 参数解释：
* Aliasaddr : 设置“端口GPIOx的第n位”的寄存器_相应位的实际地址
* A : 端口GPIOx的基地址(GPIOx_BASE) + 相应寄存器的偏移地址
* n : 配置的是相应寄存器的第n位
* 寄存器的偏移地址：CRL CRH IDR ODR BSRR BRR LCKR
* 00H 04H 08H 0CH 10H 14H 18H
=============================================================================*/
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x_lib.h" //包含了所有的头文件它是唯一一个用户需要包括在自己应用中的文件，起到应用和库之间界面的作用。
#include "stm32f10x_map.h"
/******************************快速位绑定**********************************************************/
/*----------------1、宏定义要操作的寄存器地址---------------------------------------------*/
#define GPIOA_ODR (GPIOA_BASE + 0X0C)
#define GPIOA_IDR (GPIOA_BASE + 0X08)
#define GPIOB_ODR (GPIOB_BASE + 0X0C)
#define GPIOB_IDR (GPIOB_BASE + 0X08)
#define GPIOC_ODR (GPIOC_BASE + 0X0C)
#define GPIOC_IDR (GPIOC_BASE + 0X08)
#define GPIOD_ODR (GPIOD_BASE + 0X0C)
#define GPIOD_IDR (GPIOD_BASE + 0X08)
#define GPIOE_ODR (GPIOE_BASE + 0X0C)
#define GPIOE_IDR (GPIOE_BASE + 0X08)
/*----------------2、获取端口GPIOx(A-E)的对应寄存器的某一操作位的位地址-------------------*/
// #define BitBand(Addr , BitNum) *( (volatile unsigned long *)(Addr & 0xf0000000) + 0x2000000 + ((Addr&0xfffff)*32) + (BitNum*4) )
// 因为左移、右移语句的执行速度比乘除法语句的运动速度快，所以将上述语句改成如下方式
#define BitBand(Addr , BitNum) *( (volatile unsigned long *)( (Addr & 0xf0000000) + 0x2000000 + ((Addr&0xfffff)<<5) + (BitNum<<2) ) )
/*----------------3、宏定义函数，对固定的位绑定进行功能封装------------------------------*/
#define PAout(n) BitBand(GPIOA_ODR , n)
#define PAin(n) BitBand(GPIOA_IDR , n)
#define PBout(n) BitBand(GPIOB_ODR , n)
#define PBin(n) BitBand(GPIOB_IDR , n)
#define PCout(n) BitBand(GPIOC_ODR , n)
#define PCin(n) BitBand(GPIOC_IDR , n)
#define PDout(n) BitBand(GPIOD_ODR , n)
#define PDin(n) BitBand(GPIOD_IDR , n)
#define PEout(n) BitBand(GPIOE_ODR , n)
#define PEin(n) BitBand(GPIOE_IDR , n)
/*----------------函数声明部分---------------*/
void delay1ms(int t) ;
void RCC_Configuration(void) ;
void GPIO_Configuration(void) ;
/* Private functions -----------------------------------------------------------------------------*/
/**************************************************************************************************
* Function Name : main
* Description : 从GPIOA.8-.16输入一个电平信号，GPIOA.0-.7口分别将对应引脚输入的电平信号输出
* Input : None
* Output : None
* Return : None
****************************************************************************************************/
int main(void)
{
float Div; //计算波特率时公式里面的除数
u16 M,F; //临时存储Div的整数部分的数字和小数部分的数字
u32 Bound,BRR; //Bound:要设置的波特率， BRR:是Div的整数部分和小数部分整合后存入寄存器USART1->BRR中的值
u8 data='A'; //存放要发送的数据
RCC_Configuration(); //配置开启系统时钟
GPIO_Configuration(); //配置IO口
/*--------USART1模块的设置：UE位使能、M位来定义字长、停止位的位数、TE位、BRR寄存器选择要求的波特率----------------*/
USART1->CR1 |= (1<<13); //位于寄存器CR1的第13位。UE = 1 ;对USART1进行使能。（=0时，分频器和输出被禁止）
USART1->CR1 &= ~(1<<12); //位于寄存器CR1的第12位。M = 0 ;无奇偶校验位，起始位+8位数据+停止位（=1时，带一位奇偶校验位）
USART1->CR2 &= ~(3<<12); //位于寄存器CR2的第13-12位。STOP = 00 ;1位停止位。（=01；0.5位。 =10；2位。 =11；1.5位）
USART1->CR1 |= (1<<3); //位于寄存器CR1的第3位。USART1的发送使能位。TE = 1 ;发送使能（=0时，禁止发送）
Bound = 9600; //设置波特率
Div = (float)(72*1000*1000)/(Bound*16); //乘以16是因为该芯片是16位的。（寄存器也是16位的）
M = Div;
F = (Div-M)*16;
BRR = M<<4|F;
USART1->BRR = BRR;
/*--------发送一串字符‘A’--‘Z’到USART1的DR-----------------------------------------------------------------------------*/
for(F=0;F<26;F++)
{
USART1->DR = data;
data++;
while((USART1->SR & (1<<6))==0) ;
}
}
/*******************************************************************************
* Function Name : Delay_Ms
* Description : delay 1 ms.
* Input : dly (ms)
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void delay1ms(int t)
{
//机器周期T = 1/(72000000/12)s = 1/6000000 s = 1/6 us
int temp = 6000/4 ;
while(t--)
{
while(temp--)
{ ; }
}
}
/*******************************************************************************
* Function Name : RCC_Configuration
* Description : Configures the different system clocks.
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void RCC_Configuration(void)
{
//----------使用外部RC晶振-----------
RCC_DeInit(); //初始化为缺省值
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); //使能外部的高速时钟
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_HSERDY) == RESET); //等待外部高速时钟使能就绪
//FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); //Enable Prefetch Buffer
//FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); //Flash 2 wait state
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); //HCLK = SYSCLK
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); //PCLK2 = HCLK
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); //PCLK1 = HCLK/2
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1,RCC_PLLMul_9); //PLLCLK = 8MHZ * 9 =72MHZ
RCC_PLLCmd(ENABLE); //Enable PLLCLK
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET); //Wait till PLLCLK is ready
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK); //Select PLL as system clock
while(RCC_GetSYSCLKSource()!=0x08); //Wait till PLL is used as system clock source
//---------打开相应外设时钟--------------------
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); //使能APB2外设的GPIOA的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE); //使能APB2外设的GPIOC的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
//GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART1,ENABLE);
}
/*******************************************************************************
* Function Name : GPIO_Configuration
* Description : 初始化GPIO外设
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/* Configure USARTx_Tx as alternate function push-pull */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
/* Configure USARTx_Rx as input floating */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}

程序运行前的仿真界面：

程序运行后的仿真界面：

2、串行通信软件仿真STM32通过串口USART1发送26个英文字母（调用库函数）

首先：在主函数部分先要（调用自己编写的函数）对USART要用到的I/O端口进行配置、打开系统时钟配置和对USART1进行参数配置

下图是通过调用库函数对USART1的参数进行配置，将其配置成异步收发模式、波特率用户可以自定的串口：

源程序：

/**************************************************************************************************
* 硬件平台：STM32F103VC
* 学习重点：调用库函数来实现对USART的操作
* 实现功能：软件仿真，实现STM32通过USART1发送数据
* 作者：赵小龙
**************************************************************************************************/
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x_lib.h" //包含了所有的头文件它是唯一一个用户需要包括在自己应用中的文件，起到应用和库之间界面的作用。
#include "stm32f10x_map.h"
/*----------------函数声明部分---------------*/
void delay1ms(int t) ;
void RCC_Configuration(void) ;
void GPIO_Configuration(void) ;
void USART_Configuration(u32 BaudRate) ;
/* Private functions -----------------------------------------------------------------------------*/
/**************************************************************************************************
* Function Name : main
* Description : 软件仿真，从USART1发送26个大写的英文字母
* Input : None
* Output : None
* Return : None
****************************************************************************************************/
int main(void)
{
u8 i,data;
/*--------配置开启系统时钟、配置USART1发送/接收使用的两个I/O口、配置USART1---------------------------------------------*/
RCC_Configuration();
GPIO_Configuration();
USART_Configuration(19600);
/*--------发送一串字符‘A’--‘Z’到USART1的DR-----------------------------------------------------------------------------*/
data='A';
for(i=0;i<26;i++)
{
USART_SendData(USART1, data) ;
data++ ;
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET) ;//发送完成标志位为1时便是数据发送完毕，若为0时则应让程序等待（等待数据发送发送完成）
/*注意：这里最好不要按照以下形式书写，否则会出错，具体原因我暂且还不知道
u8 status ;
status = USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) ; //将查看状态寄存器的函数的返回值赋值给变量status
while(status == RESET) ;
*/
}
}
/*******************************************************************************
* Function Name : Delay_Ms
* Description : delay 1 ms.
* Input : dly (ms)
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void delay1ms(int t)
{
//机器周期T = 1/(72000000/12)s = 1/6000000 s = 1/6 us
int temp = 6000/4 ;
while(t--)
{
while(temp--)
{ ; }
}
}
/*******************************************************************************
* Function Name : RCC_Configuration
* Description : Configures the different system clocks.
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void RCC_Configuration(void)
{
//----------使用外部RC晶振-----------
RCC_DeInit(); //初始化为缺省值
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); //使能外部的高速时钟
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_HSERDY) == RESET); //等待外部高速时钟使能就绪
//FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); //Enable Prefetch Buffer
//FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); //Flash 2 wait state
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); //HCLK = SYSCLK
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); //PCLK2 = HCLK
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); //PCLK1 = HCLK/2
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1,RCC_PLLMul_9); //PLLCLK = 8MHZ * 9 =72MHZ
RCC_PLLCmd(ENABLE); //Enable PLLCLK
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET); //Wait till PLLCLK is ready
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK); //Select PLL as system clock
while(RCC_GetSYSCLKSource()!=0x08); //Wait till PLL is used as system clock source
//---------打开相应外设时钟--------------------
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); //使能APB2外设的GPIOA的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE); //使能APB2外设的GPIOC的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
//GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART1,ENABLE);
}
/*******************************************************************************
* Function Name : GPIO_Configuration
* Description : 初始化GPIO外设
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/* Configure USARTx_Tx as alternate function push-pull */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
/* Configure USARTx_Rx as input floating */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}
/*******************************************************************************
* Function Name : USART_Configuration
* Description : 初始化串口USART1(异步收发模式)
* Input : BaudRate （要设置的波特率）
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void USART_Configuration(u32 BaudRate)
{
//1、定义一个用于初始化USART的结构体
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
//2、给结构体元素赋值，设置波特率、数据帧的位数、停止位的位数、奇偶校验位、硬件流控制位、USART模式（发送、接收）
USART_InitStructure.USART_BaudRate = BaudRate;
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_Tx | USART_Mode_Rx;
//3、调用函数USART_Init()；用上面的结构体值作为参数对USART1进行初始化
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
//4、调用函数USART_Cmd();对USART1进行使能
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}