STM32的USART(通用同步/异步收发传输器)是一种全双工通信接口，广泛用于串行通信。下面我将详细介绍如何在STM32中使用USART进行数据发送和接收。

1. 硬件连接

确保你的 STM32 开发板正确连接了 USART 的 TX 和 RX 引脚，并且波特率、数据位、停止位等参数匹配。

2. 初始化 USART

(1) 配置 GPIO 和 RCC
USART 使用的 GPIO 引脚需要配置为 ​复用推挽输出（AF_PP）​​ 或 ​浮空输入（IN_FLOATING）​，并使能相关时钟。

#include "stm32f10x.h"

void USART1_GPIO_Config(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    // 使能 GPIOA 和 USART1 时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);

    // 配置 PA9 (USART1_TX) 为复用推挽输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 配置 PA10 (USART1_RX) 为浮空输入
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}

​(2) 配置 USART 参数
设置波特率、数据位、停止位、校验位等。

void USART1_Config(void)
{
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

    // 配置 USART1
    USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;       // 波特率
    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;  // 8位数据
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;       // 1个停止位
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;          // 无校验
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;  // 无硬件流控制
    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx; // 发送和接收模式

    // 初始化 USART1
    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);

    // 使能 USART1
    USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}

3. 发送数据

(1) 阻塞式发送（单字节）

void USART1_SendByte(uint8_t data)
{
    // 等待发送寄存器空
    while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
    
    // 发送数据
    USART_SendData(USART1, data);
}

(2) 阻塞式发送（字符串）

void USART1_SendString(char *str)
{
    while (*str)
    {
        USART1_SendByte(*str++);
    }
}

(3) 阻塞式发送（数组）

void USART1_SendData(uint8_t *data, uint16_t length)
{
    for (uint16_t i = 0; i < length; i++)
    {
        USART1_SendByte(data[i]);
    }
}

4. 接收数据

​(1) 查询方式接收（单字节）​

uint8_t USART1_ReceiveByte(void)
{
    // 等待接收数据
    while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET);
    
    // 返回接收到的数据
    return USART_ReceiveData(USART1);
}

(2) 中断方式接收
(a) 配置中断

void USART1_NVIC_Config(void)
{
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    // 使能 USART1 中断
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

// 在 main() 中调用
USART1_NVIC_Config();

(b) 实现中断服务函数

uint8_t rx_buffer[10];  // 接收缓冲区
uint8_t rx_index = 0;   // 接收索引

void USART1_IRQHandler(void)
{
    if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)
    {
        // 读取接收到的数据
        rx_buffer[rx_index++] = USART_ReceiveData(USART1);
        
        // 如果缓冲区满了，可以处理数据或重置索引
        if (rx_index >= sizeof(rx_buffer))
        {
            rx_index = 0;  // 重置索引（简单处理）
        }
        
        // 清除中断标志
        USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
    }
}

5. 完整示例

#include "stm32f10x.h"

// 全局变量
uint8_t rx_buffer[10];
uint8_t rx_index = 0;

void USART1_GPIO_Config(void);
void USART1_Config(void);
void USART1_NVIC_Config(void);
void USART1_SendByte(uint8_t data);
void USART1_SendString(char *str);
uint8_t USART1_ReceiveByte(void);
void USART1_IRQHandler(void);

int main(void)
{
    // 初始化 GPIO 和 USART
    USART1_GPIO_Config();
    USART1_Config();
    USART1_NVIC_Config();

    // 发送欢迎信息
    USART1_SendString("USART1 Initialized!\r\n");

    while (1)
    {
        // 主循环可以执行其他任务
        // 如果需要处理接收到的数据，可以在这里检查 rx_buffer
    }
}

void USART1_GPIO_Config(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}

void USART1_Config(void)
{
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

    USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;
    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;

    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
    USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}

void USART1_NVIC_Config(void)
{
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

void USART1_SendByte(uint8_t data)
{
    while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
    USART_SendData(USART1, data);
}

void USART1_SendString(char *str)
{
    while (*str)
    {
        USART1_SendByte(*str++);
    }
}

uint8_t USART1_ReceiveByte(void)
{
    while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET);
    return USART_ReceiveData(USART1);
}

void USART1_IRQHandler(void)
{
    if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)
    {
        rx_buffer[rx_index++] = USART_ReceiveData(USART1);
        if (rx_index >= sizeof(rx_buffer))
        {
            rx_index = 0;
        }
        USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
    }
}

6. 关键点总结

7. 常见问题

1.​波特率不匹配​ → 确保发送端和接收端的波特率一致。
​2.数据乱码​ → 检查数据位、停止位、校验位是否匹配。
​3.接收不到数据​ → 检查 GPIO 配置、中断是否使能、RX 引脚是否正确连接。