目录

一、了解串口通信

1、什么是串口通信

2、串口通信协议

二、STM32使用串口给上位机发送“hello windows！”

1、接线：

 2、代码

3、烧录进板

4、串口调试 

三、参考文献

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一、了解串口通信

 

1、什么是串口通信

        串口通信是指外设和计算机间，通过数据线、地线、控制线，按位进行传输数据的一种通信方式。这种通信方式使用的数据线少，在远距离通信中可以节约通信成本，但其传输速度比并行传输低。

2、串口通信协议

        在计算机科学里，大部分复杂的问题都可以通过分层来简化。如芯片被分为内核层和片上外设；STM32标准库则是在寄存器与用户代码之间的软件层。对于通讯协议，我们也以分层的方式来理解，最基本的是把它分为物理层和协议层。简单来说物理层规定我们用嘴巴还是用肢体来交流，协议层则规定我们用中文还是英文来交流。物理层规定通讯系统中具有机械、电子功能部分的特性，确保原始数据在物理媒体的传输，eg：RS232、TTL高低电平。协议层主要规定通讯逻辑，统一收发双方的数据打包、解包标准，eg：串口数据包：起始位，数据位（8bit）、校验位、停止位。

起始位：
在通信线上没有数据传送时处于逻辑“1”状态。当发送设备发送一个字符数据时，首先发出一个逻辑“0”信号，这个逻辑低电平就是起始位（下降沿）。起始位通过通信线传向接收设备，当接收设备检测到这个逻辑低电平后，就开始准备接收数据信号。因此，起始位所起的作用就是表示字符传送开始。

数据位：
这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数据不会是8位的，标准的值是5、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如，标准的ASCII码是0～127（7位）。扩展的ASCII码是0～255（8位）。如果数据使用简单的文本（标准 ASCII码），那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节，包括开始/停止位，数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取，术语“包”指任何通信的情况。 　　

停止位：
用于表示单个包的最后一位。典型的值为1，1.5和2位。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。 　　

奇偶校验位：
在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式：偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况，串口会设置校验位（数据位后面的一位），用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如，如果数据是011，那么对于偶校验，校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验，校验位为1，这样就有3个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态，有机会判断是否有噪声干扰了通信或者是否传输和接收数据是否不同步。

二、STM32使用串口给上位机发送“hello windows！”

1、接线：

GND-G
3V3-3.3
RXD-A10
TXD-A9

TXD:发送数据输出引脚
RXD：接收数据输出引脚

 2、代码

.s文件代码

;RCC寄存器地址映像             
RCC_BASE            EQU    0x40021000 
RCC_CR              EQU    (RCC_BASE + 0x00) 
RCC_CFGR            EQU    (RCC_BASE + 0x04) 
RCC_CIR             EQU    (RCC_BASE + 0x08) 
RCC_APB2RSTR        EQU    (RCC_BASE + 0x0C) 
RCC_APB1RSTR        EQU    (RCC_BASE + 0x10) 
RCC_AHBENR          EQU    (RCC_BASE + 0x14) 
RCC_APB2ENR         EQU    (RCC_BASE + 0x18) 
RCC_APB1ENR         EQU    (RCC_BASE + 0x1C) 
RCC_BDCR            EQU    (RCC_BASE + 0x20) 
RCC_CSR             EQU    (RCC_BASE + 0x24) ;AFIO寄存器地址映像            
AFIO_BASE           EQU    0x40010000 
AFIO_EVCR           EQU    (AFIO_BASE + 0x00) 
AFIO_MAPR           EQU    (AFIO_BASE + 0x04) 
AFIO_EXTICR1        EQU    (AFIO_BASE + 0x08) 
AFIO_EXTICR2        EQU    (AFIO_BASE + 0x0C) 
AFIO_EXTICR3        EQU    (AFIO_BASE + 0x10) 
AFIO_EXTICR4        EQU    (AFIO_BASE + 0x14) ;GPIOA寄存器地址映像              
GPIOA_BASE          EQU    0x40010800 
GPIOA_CRL           EQU    (GPIOA_BASE + 0x00) 
GPIOA_CRH           EQU    (GPIOA_BASE + 0x04) 
GPIOA_IDR           EQU    (GPIOA_BASE + 0x08) 
GPIOA_ODR           EQU    (GPIOA_BASE + 0x0C) 
GPIOA_BSRR          EQU    (GPIOA_BASE + 0x10) 
GPIOA_BRR           EQU    (GPIOA_BASE + 0x14) 
GPIOA_LCKR          EQU    (GPIOA_BASE + 0x18) ;GPIO C口控制                   
GPIOC_BASE          EQU    0x40011000 
GPIOC_CRL           EQU    (GPIOC_BASE + 0x00) 
GPIOC_CRH           EQU    (GPIOC_BASE + 0x04) 
GPIOC_IDR           EQU    (GPIOC_BASE + 0x08) 
GPIOC_ODR           EQU    (GPIOC_BASE + 0x0C) 
GPIOC_BSRR          EQU    (GPIOC_BASE + 0x10) 
GPIOC_BRR           EQU    (GPIOC_BASE + 0x14) 
GPIOC_LCKR          EQU    (GPIOC_BASE + 0x18) ;串口1控制                       
USART1_BASE         EQU    0x40013800 
USART1_SR           EQU    (USART1_BASE + 0x00) 
USART1_DR           EQU    (USART1_BASE + 0x04) 
USART1_BRR          EQU    (USART1_BASE + 0x08) 
USART1_CR1          EQU    (USART1_BASE + 0x0c) 
USART1_CR2          EQU    (USART1_BASE + 0x10) 
USART1_CR3          EQU    (USART1_BASE + 0x14) 
USART1_GTPR         EQU    (USART1_BASE + 0x18) ;NVIC寄存器地址                
NVIC_BASE           EQU    0xE000E000 
NVIC_SETEN          EQU    (NVIC_BASE + 0x0010)     
;SETENA寄存器阵列的起始地址 
NVIC_IRQPRI         EQU    (NVIC_BASE + 0x0400)     
;中断优先级寄存器阵列的起始地址 
NVIC_VECTTBL        EQU    (NVIC_BASE + 0x0D08)     
;向量表偏移寄存器的地址     
NVIC_AIRCR          EQU    (NVIC_BASE + 0x0D0C)     
;应用程序中断及复位控制寄存器的地址                                                
SETENA0             EQU    0xE000E100 
SETENA1             EQU    0xE000E104 ;SysTick寄存器地址            
SysTick_BASE        EQU    0xE000E010 
SYSTICKCSR          EQU    (SysTick_BASE + 0x00) 
SYSTICKRVR          EQU    (SysTick_BASE + 0x04) ;FLASH缓冲寄存器地址映像     
FLASH_ACR           EQU    0x40022000 ;SCB_BASE           EQU    (SCS_BASE + 0x0D00) MSP_TOP             EQU    0x20005000               
;主堆栈起始值                
PSP_TOP             EQU    0x20004E00               
;进程堆栈起始值             BitAlias_BASE       EQU    0x22000000               
;位带别名区起始地址         
Flag1               EQU    0x20000200 
b_flas              EQU    (BitAlias_BASE + (0x200*32) + (0*4))               
;位地址 
b_05s               EQU    (BitAlias_BASE + (0x200*32) + (1*4))               
;位地址 
DlyI                EQU    0x20000204 
DlyJ                EQU    0x20000208 
DlyK                EQU    0x2000020C 
SysTim              EQU    0x20000210 ;常数定义 
Bit0                EQU    0x00000001 
Bit1                EQU    0x00000002 
Bit2                EQU    0x00000004 
Bit3                EQU    0x00000008 
Bit4                EQU    0x00000010 
Bit5                EQU    0x00000020 
Bit6                EQU    0x00000040 
Bit7                EQU    0x00000080 
Bit8                EQU    0x00000100 
Bit9                EQU    0x00000200 
Bit10               EQU    0x00000400 
Bit11               EQU    0x00000800 
Bit12               EQU    0x00001000 
Bit13               EQU    0x00002000 
Bit14               EQU    0x00004000 
Bit15               EQU    0x00008000 
Bit16               EQU    0x00010000 
Bit17               EQU    0x00020000 
Bit18               EQU    0x00040000 
Bit19               EQU    0x00080000 
Bit20               EQU    0x00100000 
Bit21               EQU    0x00200000 
Bit22               EQU    0x00400000 
Bit23               EQU    0x00800000 
Bit24               EQU    0x01000000 
Bit25               EQU    0x02000000 
Bit26               EQU    0x04000000 
Bit27               EQU    0x08000000 
Bit28               EQU    0x10000000 
Bit29               EQU    0x20000000 
Bit30               EQU    0x40000000 
Bit31               EQU    0x80000000 ;向量表 AREA RESET, DATA, READONLY DCD    MSP_TOP            ;初始化主堆栈 DCD    Start              ;复位向量 DCD    NMI_Handler        ;NMI Handler DCD    HardFault_Handler  ;Hard Fault Handler DCD    0                   DCD    0 DCD    0 DCD    0 DCD    0 DCD    0 DCD    0 DCD    0 DCD    0 DCD    0 DCD    0 DCD    SysTick_Handler    ;SysTick Handler SPACE  20                 ;预留空间20字节 ;代码段 AREA |.text|, CODE, READONLY ;主程序开始 ENTRY                            ;指示程序从这里开始执行 
Start ;时钟系统设置 ldr    r0, =RCC_CR ldr    r1, [r0] orr    r1, #Bit16 str    r1, [r0] ;开启外部晶振使能  ;启动外部8M晶振 ClkOk           ldr    r1, [r0] ands   r1, #Bit17 beq    ClkOk ;等待外部晶振就绪 ldr    r1,[r0] orr    r1,#Bit17 str    r1,[r0] ;FLASH缓冲器 ldr    r0, =FLASH_ACR mov    r1, #0x00000032 str    r1, [r0] ;设置PLL锁相环倍率为7,HSE输入不分频 ldr    r0, =RCC_CFGR ldr    r1, [r0] orr    r1, #(Bit18 :OR: Bit19 :OR: Bit20 :OR: Bit16 :OR: Bit14) orr    r1, #Bit10 str    r1, [r0] ;启动PLL锁相环 ldr    r0, =RCC_CR ldr    r1, [r0] orr    r1, #Bit24 str    r1, [r0] 
PllOk ldr    r1, [r0] ands   r1, #Bit25 beq    PllOk ;选择PLL时钟作为系统时钟 ldr    r0, =RCC_CFGR ldr    r1, [r0] orr    r1, #(Bit18 :OR: Bit19 :OR: Bit20 :OR: Bit16 :OR: Bit14) orr    r1, #Bit10 orr    r1, #Bit1 str    r1, [r0] ;其它RCC相关设置 ldr    r0, =RCC_APB2ENR mov    r1, #(Bit14 :OR: Bit4 :OR: Bit2) str    r1, [r0]      ;IO端口设置 ldr    r0, =GPIOC_CRL ldr    r1, [r0] orr    r1, #(Bit28 :OR: Bit29)          ;PC.7输出模式,最大速度50MHz  and    r1, #(~Bit30 & ~Bit31)   ;PC.7通用推挽输出模式 str    r1, [r0] ;PA9串口0发射脚 ldr    r0, =GPIOA_CRH ldr    r1, [r0] orr    r1, #(Bit4 :OR: Bit5)          ;PA.9输出模式,最大速度50MHz  orr    r1, #Bit7 and    r1, #~Bit6 ;10：复用功能推挽输出模式 str    r1, [r0]    ldr    r0, =USART1_BRR   mov    r1, #0x271 str    r1, [r0] ;配置波特率-> 115200 ldr    r0, =USART1_CR1   mov    r1, #0x200c str    r1, [r0] ;USART模块总使能 发送与接收使能 ;71 02 00 00   2c 20 00 00 ;AFIO 参数设置             ;Systick 参数设置 ldr    r0, =SYSTICKRVR           ;Systick装初值 mov    r1, #9000 str    r1, [r0] ldr    r0, =SYSTICKCSR           ;设定,启动Systick mov    r1, #0x03 str    r1, [r0] ;NVIC                     ;ldr   r0, =SETENA0 ;mov   r1, 0x00800000 ;str   r1, [r0] ;ldr   r0, =SETENA1 ;mov   r1, #0x00000100 ;str   r1, [r0] ;切换成用户级线程序模式 ldr    r0, =PSP_TOP                   ;初始化线程堆栈 msr    psp, r0 mov    r0, #3 msr    control, r0 ;初始化SRAM寄存器 mov    r1, #0 ldr    r0, =Flag1 str    r1, [r0] ldr    r0, =DlyI str    r1, [r0] ldr    r0, =DlyJ str    r1, [r0] ldr    r0, =DlyK str    r1, [r0] ldr    r0, =SysTim str    r1, [r0] ;主循环            
main            ldr    r0, =Flag1 ldr    r1, [r0] tst    r1, #Bit1                 ;SysTick产生0.5s,置位bit 1 beq    main                  ;0.5s标志还没有置位       ;0.5s标志已经置位 ldr    r0, =b_05s                ;位带操作清零0.5s标志 mov    r1, #0 str    r1, [r0] bl     LedFlas mov    r0, #'H' bl     send_a_charmov    r0, #'e' bl     send_a_charmov    r0, #'l' bl     send_a_charmov    r0, #'l' bl     send_a_charmov    r0, #'o' bl     send_a_charmov    r0, #' ' bl     send_a_charmov    r0, #'w' bl     send_a_charmov    r0, #'o' bl     send_a_charmov    r0, #'r' bl     send_a_charmov    r0, #'l' bl     send_a_charmov    r0, #'d' bl     send_a_charmov    r0, #'\n' bl     send_a_charb      main;子程序 串口1发送一个字符 
send_a_char push   {r0 - r3} ldr    r2, =USART1_DR   str    r0, [r2] 
b1 ldr    r2, =USART1_SR  ldr    r2, [r2] tst    r2, #0x40 beq    b1 ;发送完成(Transmission complete)等待 pop    {r0 - r3} bx     lr ;子程序 led闪烁 
LedFlas      push   {r0 - r3} ldr    r0, =Flag1 ldr    r1, [r0] tst    r1, #Bit0 ;bit0 闪烁标志位 beq    ONLED        ;为0 打开led灯 ;为1 关闭led灯 ldr    r0, =b_flas mov    r1, #0 str    r1, [r0] ;闪烁标志位置为0,下一状态为打开灯 ;PC.7输出0 ldr    r0, =GPIOC_BRR ldr    r1, [r0] orr    r1, #Bit7 str    r1, [r0] b      LedEx 
ONLED       ;为0 打开led灯 ldr    r0, =b_flas mov    r1, #1 str    r1, [r0] ;闪烁标志位置为1,下一状态为关闭灯 ;PC.7输出1 ldr    r0, =GPIOC_BSRR ldr    r1, [r0] orr    r1, #Bit7 str    r1, [r0] 
LedEx        pop    {r0 - r3} bx     lr ;异常程序 
NMI_Handler bx     lr HardFault_Handler bx     lr SysTick_Handler ldr    r0, =SysTim ldr    r1, [r0] add    r1, #1 str    r1, [r0] cmp    r1, #500 bcc    TickExit mov    r1, #0 str    r1, [r0] ldr    r0, =b_05s  ;大于等于500次 清零时钟滴答计数器 设置0.5s标志位 ;位带操作置1 mov    r1, #1 str    r1, [r0] 
TickExit    bx     lr ALIGN            ;通过用零或空指令NOP填充,来使当前位置与一个指定的边界对齐 END

3、烧录进板

按照以下序号进行点击观测，就可以将程序烧录进板：

4、串口调试 

运行结果：

 

三、参考文献

STM32最小核心板F103串口通信USART_vic_to_ry的博客-CSDN博客

基于 MDK 创建 STM32 汇编程序：串口输出 Hello world_ssj925319的博客-CSDN博客

stm32之串口通信_星&&河的博客-CSDN博客

STM32F103串口通信_zxp_124的博客-CSDN博客