STM8S單片機入門4(串口通訊及藍牙模塊的使用)

串口通訊具有悠久歷史的，最基本、最簡單的通訊方式，即使在當前這個注重移動和無線互聯(lián)的時代，也少不了串口通訊的身影。比如對小數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)的無線傳輸，雖然物理鏈路用藍牙或WIFI傳輸，但最后到單片機數(shù)據(jù)交互上，可能還是用了串口通訊。

STM8S系列單片機有1~3個通用異步收發(fā)器(UART)支來持串口通訊，在這個部分里，將以STM8S單片機通過藍牙與智能手機通訊，實現(xiàn)一個echo功能（單片機將收到來自于手機的數(shù)據(jù)原樣返回給手機），來講解如何使用單片機的串口功能。

1、電路設(shè)計

電路采用一款藍牙轉(zhuǎn)串口的模塊實現(xiàn)藍牙通訊，這款藍牙模塊有四個引腳，VCC、GND、TXD、RXD，只要將模塊的VCC、GND引腳與電源連接，TXD、RXD引腳與單片機的RXD（即PD6）、TXD（即PD5）引腳相連就可以了。注意TXD和RXD一定要交叉相連，即藍牙模塊的TXD接單片機的RXD，藍牙模塊的RXD接單片機的TXD。

電路圖如下，M1是藍牙模塊，電路原理很簡單，就不多解釋了：

2、軟件設(shè)計

藍牙模塊里面已經(jīng)實現(xiàn)了藍牙的連接、認證等操作，并把藍牙協(xié)議之上的應用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串口協(xié)議，在單片機軟件上，只需要實現(xiàn)串口上數(shù)據(jù)讀寫。

即要實現(xiàn)的功能就是接受串口數(shù)據(jù)，并把收到的數(shù)據(jù)再用串口發(fā)送出去。

1）串口設(shè)置

STM8S標準庫函數(shù)中提供了三個設(shè)置相關(guān)的函數(shù)：UART1_DeInit(),UART1_Init(),UART1_ITConfig()。第一個UART1_DeInit()是重置UART1，沒有輸入?yún)?shù)。重點是第二個UART1_DeInit()設(shè)置串口工作狀態(tài)。先來看看函數(shù)接口定義：

void UART1_Init(uint32_t BaudRate, UART1_WordLength_TypeDef WordLength,
UART1_StopBits_TypeDef StopBits, UART1_Parity_TypeDef Parity,
UART1_SyncMode_TypeDef SyncMode, UART1_Mode_TypeDef Mode)

每個參數(shù)的作用如下：

BaudRate: 波特率

WordLength : 字節(jié)長度，取值為UART1_WORDLENGTH_8D或UART1_WORDLENGTH_9D

StopBits: 停止位，支持1個/0.5個/2個/1.5個停止位，取值為UART1_STOPBITS_1/UART1_STOPBITS_0_5/UART1_STOPBITS_2/UART1_STOPBITS_1_5。

Parity:奇偶校驗位，UART1_PARITY_NO/UART1_PARITY_EVEN/UART1_PARITY_ODD

SyncMode:單片機UART_CK輸出同步時鐘的設(shè)置，不用UART_CK輸出選擇UART1_SYNCMODE_CLOCK_DISABLE即可。

Mode: 串口通信模式，UART1_MODE_RX_ENABLE/UART1_MODE_TX_ENABLE/UART1_MODE_TX_DISABLE/UART1_MODE_RX_DISABLE/UART1_MODE_TXRX_ENABLE

這里采用的藍牙模塊，與單片機的串口通訊默認是波特率9600，1個停止位，無奇偶校驗位，不需要同步時鐘，而要實現(xiàn)的echo功能要用到串口發(fā)送和接收，所以這里的具體參數(shù)應該是：

UART1_Init((u32)9600, UART1_WORDLENGTH_8D, UART1_STOPBITS_1, UART1_PARITY_NO, UART1_SYNCMODE_CLOCK_DISABLE, UART1_MODE_TXRX_ENABLE);

第三個函數(shù)UART1_ITConfig()是設(shè)置串口通訊的中斷程序：

void UART1_ITConfig(UART1_IT_TypeDef UART1_IT, FunctionalState NewState)

UART1_IT：指定中斷類型，串口的中斷種類較多，重點使用的是UART1_IT_RXNE_OR：即接收完數(shù)據(jù)的中斷。

NewState：表示要指定的中斷是啟用還是關(guān)閉。

這里只需要設(shè)置啟用接收數(shù)據(jù)的中斷即可，所以這里的具體參數(shù)應該是：

UART1_ITConfig(UART1_IT_RXNE_OR, ENABLE);

注意在設(shè)置中斷模式后，還需要啟用中斷，使用enableInterrupts()函數(shù)啟用。

2）數(shù)據(jù)收發(fā)

數(shù)據(jù)發(fā)送比較簡單，使用下面連個函數(shù)直接發(fā)送即可。

void UART1_SendData8(uint8_t Data);
void UART1_SendData9(uint16_t Data);

數(shù)據(jù)接收復雜一點，需要設(shè)置串口中斷處理函數(shù)，發(fā)生串口接收中斷后，再調(diào)用下面兩個函數(shù)獲取串口收到的數(shù)據(jù)。

uint8_t UART1_ReceiveData8(void);
uint16_t UART1_ReceiveData9(void);

串口接收中斷向量是UART1_RX_IRQHandler中斷中，所以要在stm8s_it.c的下面位置插入中斷處理的代碼：

INTERRUPT_HANDLER(UART1_RX_IRQHandler, 18)
{
/ * In order to detect unexpected events during development,
it is recommended to set a breakpoint on the following instruction.
* /

//在這里插入接收數(shù)據(jù)的處理，用比如用UART1_ReceiveData8()讀出串口接收到的數(shù)據(jù)
}

3）源代碼

整個echo功能，軟件要實現(xiàn)的是a）主函數(shù)main()中對串口進行設(shè)置，然后進入空循環(huán)，b）串口接收中斷處理函數(shù)中讀取串口的數(shù)據(jù)，并從串口重復發(fā)送回去。完整的源代碼如下：

main.c

void main(void)
{

UART1_DeInit();
UART1_Init((u32)9600, UART1_WORDLENGTH_8D, UART1_STOPBITS_1, UART1_PARITY_NO, UART1_SYNCMODE_CLOCK_DISABLE, UART1_MODE_TXRX_ENABLE);//UART1_MODE_TX_ENABLE);
UART1_ITConfig(UART1_IT_RXNE_OR, ENABLE);
while (1)；
}

stm8s_it.c

INTERRUPT_HANDLER(UART1_RX_IRQHandler, 18)
{

UART1_SendData8(UART1_ReceiveData8());
}

3、連接智能手機進行串口數(shù)據(jù)收發(fā)測試

將上面程序編譯，下載到STM8S單片機上，先用智能手機與藍牙模塊配對，然后用藍牙串口調(diào)試的APP（這類工具APP比較多，這里用的是叫“藍牙串口”的APP）與已經(jīng)配對的藍牙模塊連接上，最后發(fā)送數(shù)據(jù)（發(fā)送"test string"），可以看到單片機已經(jīng)收到了數(shù)據(jù)，并原樣發(fā)送回來了。

4、總結(jié)

本篇主要講解了STM8S單片機串口的設(shè)置和數(shù)據(jù)的收發(fā)處理，共涉及以下知識點：

1）串口工作模式的設(shè)置

2）串口中斷的設(shè)置和中斷處理函數(shù)的編寫

3）串口數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。