1、STM32之RS232、AD、DA,謝軍華,信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院,RS-232,RS-232是美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA（Electronic Industry Association）制定的一種串行物理接口標(biāo)準(zhǔn)。,RS-232C 對(duì)電器特性、邏 輯電平和各種信號(hào)線功能都 作了規(guī)定。 在TxD和RxD上： 邏輯1(MARK)=-3V-15V 邏輯0(SPACE)=+3+15V,RS-232,接口電平較高，與TTL電平不兼容，需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL電路連接。,RS-232幀格式,異步串行通信的字符格式 異步串行通信以字符為單位，即一個(gè)字符一個(gè)字符地傳送 。,RS-232幀格式,對(duì)異步串行通信的字

2、符格式作如下說(shuō)明： （1）在這種格式標(biāo)準(zhǔn)中，信息的兩種狀態(tài)分別為 mark和 space標(biāo)志。其中“mark”譯為“標(biāo)號(hào)”，對(duì)應(yīng)邏輯“1”狀態(tài)。在發(fā)送器空閑時(shí)，數(shù)據(jù)線應(yīng)保持在mark狀態(tài)；“space”譯為“空格”，對(duì)應(yīng)邏輯“0”狀態(tài)。 （2）起始位。發(fā)送器是通過(guò)發(fā)送起始位而開(kāi)始一個(gè)字符的傳送。起始位使數(shù)據(jù)線處于“space”狀態(tài),RS-232幀格式,（3）數(shù)據(jù)位。起始位之后就傳送數(shù)據(jù)位。在數(shù)據(jù)位中， 低位在前（左），高位在后（右）。由于字符編碼方式 的不同，數(shù)據(jù)位可以是5、6、7或8位。 （4）奇偶校驗(yàn)位。用于對(duì)字符傳送作正確性檢查，因 此奇偶校驗(yàn)位是可選擇的，共有3種可能，即奇校驗(yàn)、 偶校

3、驗(yàn)和無(wú)校驗(yàn)，由用戶(hù)根據(jù)需要選定。 （5）停止位。停止位在最后，用以標(biāo)志一個(gè)字符傳送 的結(jié)束，它對(duì)應(yīng)于mark狀態(tài)。停止位可能是1、1.5或2 位，在實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)需要確定。,串行通信的傳送速率,串行通信的傳送速率：傳送速率用于說(shuō)明數(shù)據(jù) 傳送的快慢。在串行通信中，數(shù)據(jù)是按位進(jìn)行 傳送的，因此傳送速率用每秒鐘傳送格式位的 數(shù)目來(lái)表示，稱(chēng)之為波特率（band rate）。每 秒傳送一個(gè)格式位就是1波特。,1波特=1bps（位/秒）,串行通信的傳送速率,串行通信可以使用的標(biāo)準(zhǔn)波特率在RS-232C標(biāo) 準(zhǔn)中已有規(guī)定。 RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)據(jù)傳輸 速率為每秒 50、75、 100、150、300、

4、600、1 200、2400、4800、9600、19200、115200等波 特。 常用的有： 4800、9600、19200、115200波特。,RS-232編程方法,庫(kù)函數(shù)： USART_DeInit函數(shù) USART_Init函數(shù) USART_StrucInit函數(shù) USART_Cmd函數(shù) USART_ITConfig函數(shù) USART_DMACmd函數(shù) USART_SetAddress函數(shù) USART_WakeUpConfig函數(shù) USART_ReceiverWakeUpCmd函數(shù) USART_LINBreakDetectionConfig函數(shù) USART_LINCmd函數(shù) USART_

5、SendData函數(shù),RS-232編程方法,庫(kù)函數(shù)： USART_ReceiveData函數(shù) USART_SendBreak函數(shù) USART_SetGuardTime函數(shù) USART_SetPrescaler函數(shù) USART_SmartCardCmd函數(shù) USART_SmartCardNackCmd函數(shù) USART_HalfDuplexCmd函數(shù) USART_IrDAConfig函數(shù) USART_IrDACmd函數(shù) USART_GetFlagStatus函數(shù) USART_ClearFlag函數(shù) USART_GetITStatus函數(shù) USART_ClearITPendingBit函數(shù),RS-2

6、32編程示例,查詢(xún)方式向計(jì)算機(jī)發(fā)送與接 收數(shù)據(jù)。,2. System Clocks Configuration.,1.Private macro and Private variables.,3. Configure the GPIO ports.,4. USART1 configuration.,5. application program,DMA,DMA：(Direct Memory Access，直接內(nèi)存存取),DMA傳輸方式無(wú)需CPU直接控制傳輸， 也沒(méi)有中斷處理方式那樣保留現(xiàn)場(chǎng)和恢 復(fù)現(xiàn)場(chǎng)的過(guò)程，通過(guò)硬件為RAM與I/O設(shè) 備開(kāi)辟一條直接傳送數(shù)據(jù)的通路，使CPU 的效率大為提高。,D

7、MA配置,下面代碼是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)DMA設(shè)置，當(dāng)然實(shí)際應(yīng)用 中可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行裁減：,DMA_DeInit(DMAx_Channely); 上面這句是給DMA配置通道，根據(jù)ST提供的資料， STM32F103中DMA包含2個(gè)DMA，一共12個(gè)通道 （DMA1（CH1CH7）、DMA2（ CH1CH5 ）， 也就是說(shuō)可以為外設(shè)或memory提供12座“橋梁”。,DMA配置,DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address; 上面語(yǔ)句中的DMA_InitStructure是一個(gè)DMA結(jié)構(gòu)體， 在庫(kù)中有聲明了，當(dāng)然使用時(shí)就要先定義了；

8、DMA_PeripheralBaseAddr是該結(jié)構(gòu)體中一個(gè)數(shù)據(jù)成員， 給DMA一個(gè)起始地址，好比是一個(gè)buffer起始地址， ADC1_DR_Address是自己定義的一個(gè)地址變量；,DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)ADC_ConvertedValue; 上面這句很顯然是DMA要連接在Memory中變量的地址， ADC_ConvertedValue是我自己在memory中定義的一個(gè)變量；,DMA配置,DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; 上面的這句是設(shè)置DMA的傳輸方向，就

9、如前面我所說(shuō)的， DMA可以雙向傳輸，也可以單向傳輸，這里設(shè)置的是單向 傳輸，如果需要雙向傳輸：把DMA_DIR_PeripheralSRC改 成DMA_DIR_PeripheralDST即可。,DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 2; 上面的這句是設(shè)置DMA在傳輸時(shí)緩沖區(qū)的長(zhǎng)度， 前面有定義過(guò)了buffer的起始地址：ADC1_DR_Address ， 為了安全性和可靠性，一般需要給buffer定義一個(gè)儲(chǔ)存片區(qū)， 這個(gè)參數(shù)的單位有三種類(lèi)型：Byte、HalfWord、word，我設(shè) 置的2個(gè)half-word(見(jiàn)下面的設(shè)置)；32位的MCU中1個(gè) half-

10、word占16 bits。,DMA配置,DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; 上面的這句是設(shè)置DMA的外設(shè)遞增模式，如果DMA選用的 通道（CHy）有多個(gè)外設(shè)連接，需要使用外設(shè)遞增模式： DMA_PeripheralInc_Enable;我的例子里DMA只與ADC1建 立了聯(lián)系，所以選用DMA_PeripheralInc_Disable。 DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; 上面的這句是設(shè)置DMA的內(nèi)存遞增模式，DMA訪問(wèn)多個(gè)內(nèi)

11、 存參數(shù)時(shí)，需要使用DMA_MemoryInc_Enable，當(dāng)DMA只 訪問(wèn)一個(gè)內(nèi)存參數(shù)時(shí)，可設(shè)置成：DMA_MemoryInc_Disable。,DMA配置,DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; 上面的這句是設(shè)置DMA在訪問(wèn)時(shí)每次操作的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。 有三種數(shù)據(jù)長(zhǎng)度類(lèi)型，前面已經(jīng)講過(guò)了，這里不在敘述。 DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; 與上面雷同。在此不再說(shuō)明。,DMA配置,DMA

12、_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; 上面的這句是設(shè)置DMA的傳輸模式：連續(xù)不斷的循環(huán)模式， 若只想訪問(wèn)一次后就不要訪問(wèn)了（或按指令操作來(lái)反問(wèn)，也 就是想要它訪問(wèn)的時(shí)候就訪問(wèn)，不要它訪問(wèn)的時(shí)候就停止）， 可以設(shè)置成通用模式：DMA_Mode_Normal。 DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; 上面的這句是設(shè)置DMA的優(yōu)先級(jí)別：可以分為4級(jí)：VeryHigh， High,Medium,Low. DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disabl

13、e; 上面的這句是設(shè)置DMA的2個(gè)memory中的變量互相訪問(wèn)的,DMA配置,DMA_Init(DMAx_Channely,至此，整個(gè)DMA總算設(shè)置好了，但是， DMA通道又是怎樣與外設(shè)聯(lián)系在一起 的呢？,DMA配置,要使DMA與外設(shè)建立有效連接，這不是DMA自身的事情， 是各個(gè)外設(shè)的事情，每個(gè)外設(shè)都有 一個(gè) xxx_DMACmd(XXXx,Enable )函數(shù)，如果使DMA與ADC建 立有效聯(lián)系，就使用ADC_DMACmd(ADC1,Enable); （這 里我啟用了ADC中的ADC1模塊）。,ADC系統(tǒng)概述,STM32芯片內(nèi)部集成的12位ADC： 是一種逐次逼近型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。 具有18

14、個(gè)通道 可測(cè)量16個(gè)外部和2個(gè)內(nèi)部信號(hào)源。 ADC系統(tǒng)各通道的A/D轉(zhuǎn)換可以單 次、連續(xù)、掃描或間斷模式執(zhí)行。,ADC系統(tǒng)概述,STM32的ADC系統(tǒng)所用到的引腳，有如下幾個(gè)： VREF+ VDDA VREF- VSSA ADC_IN15:0,ADC的編程方法,庫(kù)函數(shù)： ADC_DeInit函數(shù) ADC_Init函數(shù) ADC_StructInit函數(shù) ADC_Cmd函數(shù) ADC_DMACmd函數(shù) ADC_ITConfig函數(shù) ADC_ResetCalibration函數(shù) ADC_GetResetCalibrationStatus函數(shù) ADC_StartCalibration函數(shù) ADC_Get

15、CalibrationStatus函數(shù) ADC_SoftwareStartConvCmd函數(shù),ADC的編程方法,庫(kù)函數(shù)： ADC_GetSoftwareStartConvStatus函數(shù) ADC_DiscModeChannelCountConfig函數(shù) ADC_DiscModeCmd函數(shù) ADC_RegularChannelConfig函數(shù) ADC_ExternalTrigConvCmd函數(shù) ADC_GetConversionValue函數(shù) ADC_GetDualModeConversionValue函數(shù) ADC_AutoInjectedConvCmd函數(shù) ADC_InjectedDiscMo

16、deCmd函數(shù) ADC_ExternalTrigInjectedConvConfig函數(shù) ADC_ExternalTrigInjectedConvCmd函數(shù),ADC的編程方法,庫(kù)函數(shù)： ADC_GetSoftwareStartConvStatus函數(shù) ADC_DiscModeChannelCountConfig函數(shù) ADC_DiscModeCmd函數(shù) ADC_RegularChannelConfig函數(shù) ADC_ExternalTrigConvCmd函數(shù) ADC_GetConversionValue函數(shù) ADC_GetDualModeConversionValue函數(shù) ADC_AutoInje

17、ctedConvCmd函數(shù) ADC_InjectedDiscModeCmd函數(shù) ADC_ExternalTrigInjectedConvConfig函數(shù) ADC_ExternalTrigInjectedConvCmd函數(shù),ADC的編程方法,庫(kù)函數(shù)： ADC_SoftwareStartInjectedConvCmd函數(shù) ADC_GetSoftwareStartInjectedConvStatus函數(shù) ADC_InjectedChannelConfig函數(shù) ADC_InjectedSequencerLengthConfig函數(shù) ADC_SetInjectedOffset函數(shù) ADC_GetInje

18、ctedConversionValue函數(shù) ADC_AnalogWatchdogCmd函數(shù) ADC_AnalogWatchdogThresholdsConfig函數(shù) ADC_AnalogWatchdogSingleChannelConfig函數(shù) ADC_TempSensorVrefintCmd函數(shù) ADC_GetFlagStatus函數(shù) ADC_ClearFlag函數(shù) ADC_GetITStatus函數(shù) ADC_ClearITPendingBit函數(shù),ADC編程示例,1.Private macro and Private variables.,2. System Clocks Configuration.,3. Configure the GPIO ports.,4.PPP_configuration.,5. application program,連續(xù)采樣并將結(jié)果用串口發(fā)送給計(jì)算機(jī)。,DAC系統(tǒng)概述,數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換模塊(DAC)是12位數(shù)字輸入， 電壓輸出的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器。,