串口通信——发送和接收数据（8位和16位数据之间的转换）

1. 实验目的

1.发送两个字节数据，就是16位的数据，每一次发送8位，发送两次，这里要进行数据的拆分，如发送一个0XFF56,接收得到的也是FF56（16进制显示）;
2.接收两个字节的数据（这里通过串口助手以16进制发送一个数据），将拼接的数据（只能一个字节一个字节接收）除以100展示出来，如通过串口助手发送一个DEEE（16进制发送），其10进制就是57070，最终要展示为570.70。
其中串口是USART1，其端口是GPIOA，引脚是PIN9、PIN10，一个用来收数据，一个用来发收据。

2. 实验流程

初始化串口；
编写发送数据函数；
编写接收中断函数；
main函数调用发送函数。

2.1 初始化串口

//配置中断函数，这个函数下面有调用void EXTI_NVIC_Config(void){//NVIC初始化结构体NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStruct;//设置中断优先级的分组//就是设置主抢占优先级和子抢占优先级各是几，这里是分组为1，代表主优先级可以是0和1（就是1个位来设置主优先级），子优先级是0-7，是2的3次方NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);//配置USART为中断源NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//配置抢占优先级NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;//配置子优先级NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;//使能中断NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
}
//串口初始化函数
void USART_Config(void){//1.初始化GPIO(PA9(接串口1的TX引脚),这里是PA10(接串口1的RX引脚))//初始化结构体 GPIO_InitStruct//里面是GPIO的速度，上下拉，输出类型等GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStruct;//USART结构体USART_InitTypeDef   USART_InitStruct;//打开GPIOA时钟（一般开时钟要放到前面的位置，然后再是设置上拉，输出这些）RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);  //使能时钟必须放到前面，不然后面的操作不会使灯点亮//打开USART1时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能USART1时钟//复位串口1GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource9,  GPIO_AF_USART1); //PA9 复用为 USART1GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_USART1); //PA10 复用为 USART1//驱动是哪个引脚  PA9/PA10GPIO_InitStruct.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10;//模式是复用功能GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//输出的速度GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//推挽复用输出GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//上拉GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//变量获取它的指针，取地址就行（&）GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);//2.初始化串口//使能串口时钟 （放在最上面了）//配置波特率USART_InitStruct.USART_BaudRate = 115200;  //设置波特率115200//配置针数据字长USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //字长为8位数据格式//配置停止位USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;     //设置为一个停止位//配置校验位USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;     //无奇偶校验位//配置硬件流控制USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //不使用硬件流控制//配置工作模式USART_InitStruct.USART_Mode =  USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;  //收发模式//完成串口的初始化配置USART_Init(USART1,&USART_InitStruct);//串口中断优先级配置(初始化)EXTI_NVIC_Config();//使能串口接收中断（中断配置函数）  这是使能哪种中断，比如在接收到数据的时候（RXNE 读数据寄存器非空），我们要产生中断USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);  //生成串口中断   接收到数据就产生了中断USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE, ENABLE); // 开启空闲中断//使能串口（串口使能函数）USART_Cmd(USART1,ENABLE);
}

2.2 编写发送数据函数

一个16位的数据，先发送的是高8位，再发送第八位。
uint8_t temp_h,temp_l;
取高8位：temp_h = (data&0xFF00) >>8，先把数据按位与上0xFF00，这样低八位全取了0，再右移8位就得到了高8位。
取低8位：temp_l = (data&0x00FF); 把数据按位与上0x00FF就是高八位清零了，只剩下八位了。

//发送一个字节数据，进行了简单封装，判断了发送结束
void Usart_SendByte(USART_TypeDef* USARTx, uint8_t data){//串口发送数据USART_SendData(USARTx, data);//什么时候结束 检测状态寄存器的TXE位(发送数据寄存器为空)  TXE:Transmit data register emptywhile(USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TXE)== RESET){} //如果发送完成会结束循环 RESET=0//while(!(USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TXE))){} //这个应该也是可以的
}//发送两个字节数据
void Usart_SendHalfWord(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t data){//定义高八位和低八位uint8_t temp_h,temp_l;//高8位的值是temp_h = (data&0xff00) >>8;temp_l =  data&0x00ff;   //高8位清0//串口发送高8位数据USART_SendData(USARTx,temp_h); //这里的USART_SendData是可以发送16位数据的//检测发送完成 检测状态寄存器的TXE位(发送数据寄存器为空)  TXE:Transmit data register emptywhile(USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TXE)== RESET){} //如果发送完成会结束循环 RESET=0//串口发送低8位数据USART_SendData(USARTx, temp_l);//检测发送完成 检测状态寄存器的TXE位(发送数据寄存器为空)  TXE:Transmit data register emptywhile(USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TXE)== RESET){} //如果发送完成会结束循环 RESET=0
}

2.3 编写接收中断函数

 uint8_t rx_buff[50];  //声明一个数组uint8_t rx_cnt = 0;   //数组索引为0uint8_t usart_idle_flag = 0;uint16_t temp;//接收数据中断函数
void USART1_IRQHandler(void){uint8_t i;unsigned int data;if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE)){  //每当接收到1个字节，会产生USART_IT_RXNE中断rx_buff[rx_cnt] = USART_ReceiveData(USART1);  //把这个数据放到数组中去rx_cnt++;}if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_IDLE) != RESET){  //当接收到一帧数据，就会产生USART_IT_IDLE中断data = USART1->SR;      // 清空闲中断data = USART1->DR;       usart_idle_flag = 1; //产生空闲中断,没有用到//展示接收到的数据for(i=0;i<2;i++){printf("value = %x\n",rx_buff[i]);}//拼接数据temp = (rx_buff[0]<<8)|(rx_buff[1]); //或者是 (uint16_t)rx_buff[0]<<8 + (uint16_t)rx_buff[1]printf("value = %.2f\n",(float)temp/100);memset(rx_buff,0,sizeof(rx_buff));   //清空数组rx_cnt = 0;                          //索引置0}
}

2.4 main.c函数

int main(void){USART_Config();       //初始化串口Usart_SendHalfWord(USART1,0XFF56);  //调用发送两个字节函数while(1){}
}

3. 实验结果

发送两个字节展示如下图所示：

接收两个字节如下图所示：

4. 总结发现

在编写接收数据中断函数时，如果使用printf进行接收数据的打印时候，只会打印接收到的第一个字节，这里是把printf放到接收和空闲中断之间，会产生问题。

//接收数据中断函数
void USART1_IRQHandler(void){uint8_t i;unsigned int data;if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE)){  //每当接收到1个字节，会产生USART_IT_RXNE中断rx_buff[rx_cnt] = USART_ReceiveData(USART1);  //把这个数据放到数组中去rx_cnt++;}//---------------------------------------------//放到两者之间的时候for(i=0;i<2;i++){printf("value = %x\n",rx_buff[i]);}//---------------------------------------------if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_IDLE) != RESET){  //当接收到一帧数据，就会产生USART_IT_IDLE中断data = USART1->SR;        // 清空闲中断data = USART1->DR;           usart_idle_flag = 1; //产生空闲中断,没有用到temp = (rx_buff[0]<<8)|(rx_buff[1]); //或者是 (uint16_t)rx_buff[0]<<8 + (uint16_t)rx_buff[1]printf("value = %.2f\n",(float)temp/100);memset(rx_buff,0,sizeof(rx_buff));   //清空数组rx_cnt = 0;                          //索引置0}
}