【ESP32 idf Uart串口通信】

🕗 发布于 2024-07-24 14:28 FreeRTOS 嵌入式硬件 esp32 idf

ESP32 的 UART

简介

通用异步接收器/发送器 (UART) 属于一种硬件功能，通过使用 RS232、RS422、RS485 等常见异步串行通信接口来处理通信时序要求和数据帧。UART 是实现不同设备之间全双工或半双工数据交换的一种常用且经济的方式。

ESP32 芯片有 3 个 UART 控制器（也称为端口），每个控制器都有一组相同的寄存器以简化编程并提高灵活性。

每个 UART 控制器可以独立配置波特率、数据位长度、位顺序、停止位位数、奇偶校验位等参数。所有具备完整功能的 UART 控制器都能与不同制造商的 UART 设备兼容，并且支持红外数据协会 (IrDA) 定义的标准协议。

配置步骤

在这里插入图片描述

配置

配置通信

首先先配置通信的参数。

有两种配置方法，一种是一次性全部配完，另一种是分开一个个配置。

我们先看一次性配置。
首先引入头文件#include <driver/uart.h>
在这里插入图片描述

typedef struct {
    int   baud_rate;      //波特率
    uart_word_length_t    data_bits;      //数据位
    uart_parity_t   parity;         //奇偶校验方式
    uart_stop_bits_t   stop_bits;      //停止位数
    uart_hw_flowcontrol_t flow_ctrl;    //硬件流控方式
    uint8_t   rx_flow_ctrl_thresh;        //硬件流控阈值
    union {
        uart_sclk_t source_clk;     //时钟源
    //deprecated vt. 强烈反对, 抨击; 对...表示不赞成;
    //下面带有__attribute__((deprecated))的use_ref_tick意味着某代码已过时，不推荐再使用。
        bool use_ref_tick  __attribute__((deprecated)); //已过时，请改用source_clk选择时钟源。
    };
} uart_config_t;

第一个是波特率，直接传入数字即可。

第二个数据位，可选的有UART_DATA_5_BITS、UART_DATA_6_BITS、UART_DATA_7_BITS、UART_DATA_8_BITS。

第三个是校验位，一般就是上面示例中的无校验。

第四个是停止位，可选的有UART_STOP_BITS_1（1 个停止位）、UART_STOP_BITS_1_5（1.5 个停止位，仅适用于 5 数据位）和 UART_STOP_BITS_2（2 个停止位）。

第五个是硬件流控制，一般不使用，选择UART_HW_FLOWCTRL_DISABLE（禁用流控制）即可。

第六个是RTS的阈值 按照官方给的配置为122即可，不配置就行。

即

#define Baud_Rate (9600)//波特率
#define Uart_Num UART_NUM_2   //串口通信x  即UART1,UART2...

    uart_config_t uart_config_InitStructure=
    {
        .baud_rate=Baud_Rate,//波特率
        .data_bits=UART_DATA_8_BITS,//数据位 8位
        .flow_ctrl=UART_HW_FLOWCTRL_DISABLE, //流控制 失能
        .parity=UART_PARITY_DISABLE,//奇偶校验位 无校验
        .stop_bits=UART_STOP_BITS_1,//停止位 1位
        .rx_flow_ctrl_thresh=122,
        .source_clk = UART_SCLK_DEFAULT//配置时钟,默认时钟

    };
    uart_param_config(Uart_Num,&uart_config_InitStructure);//设置UsartNumx  x 为 0 1 2 以及把上面的参数配置进来

在这里插入图片描述

配置引脚

分配引脚的方法是调用函数uart_set_pin()
在这里插入图片描述

一般来说我们最后两个参数是不需要的，给-1就行。

#define Uart_Num UART_NUM_2   //串口通信x  即UART1,UART2...
#define Uart_Tx_Pin_Num GPIO_NUM_17 //tx引脚
#define Uart_Rx_Pin_Num GPIO_NUM_16//rx引脚


uart_set_pin(Uart_Num,Uart_Tx_Pin_Num,Uart_Rx_Pin_Num,-1,-1);             //设置引脚,tx为17,rx为16

安装驱动程序

在这里插入图片描述

#define Uart_Num UART_NUM_2   //串口通信x  即UART1,UART2...
#define Uart_RxBuffer_Size (1024)//接收缓存区大小
#define Uart_TxBuffer_Size (1024)//发送缓冲区大小

uart_driver_install(Uart_Num,Uart_RxBuffer_Size,Uart_TxBuffer_Size,0,NULL,0);//安装uart

发送数据

在这里插入图片描述

#define Uart_Num UART_NUM_2   //串口通信x  即UART1,UART2...
/**
 * @description: 串口发送一个字节
 * @param {uint8_t} byte 要发送的字节
 * @return {*}
 */
void Uart_SendByte(uint8_t byte)
{
    uart_write_bytes(Uart_Num,&byte,sizeof(byte));
}

接收数据

这个就比较麻烦，stm32接收数据时可以用中断，但这个没提供相关中断函数，但可以用freertos的轮询查询
在这里插入图片描述
读取使用uart_read_bytes()函数

#define Uart_RxBuffer_Size (1024)//接收缓存区大小
#define Uart_task_size (1024)//任务栈大小
xTaskCreatePinnedToCore(Uart_ReceiveData_Task, "Uart_ReceiveData_Task", Uart_task_size*2, NULL, configMAX_PRIORITIES-1, &Uart_RxData_Task_Handel, 1);//创建接收任务
/**
 * @description: 串口接收数据
 * @return {*}
 */
void Uart_ReceiveData_Task()
{
    uint8_t* receiveDataBuffer = (uint8_t*) malloc(Uart_RxBuffer_Size + 1);//创建接收空间
    int receiveSize;//用于判断发是否接收到了数据
    while(1)
    {
       receiveSize =uart_read_bytes(Uart_Num,receiveDataBuffer,Uart_RxBuffer_Size,(10/portTICK_PERIOD_MS));//接收数据，10ms超时
       if(receiveSize>0)//接收到了数据
       {
         receiveDataBuffer[receiveSize]=0;//将数据的最后一位置0 表示结束
       }
    }
    free(receiveDataBuffer);//释放缓冲区
    vTaskDelete(Uart_RxData_Task_Handel);//删除任务
}

整体代码测试

main.c

/*
 * @Author: i want to 舞动乾坤
 * @Date: 2024-07-24 12:23:38
 * @LastEditors: i want to 舞动乾坤
 * @LastEditTime: 2024-07-24 13:03:01
 * @FilePath: \uart_serial\main\main.c
 * @Description: 
 * 
 * Copyright (c) 2024 by i want to 舞动乾坤, All Rights Reserved. 
 */
#include <stdio.h>
#include "myUart.h"
void app_main(void)
{
    Uart_Init();
    Uart_Printf("你好，世界\r\n");
    Uart_SendNumber(12345,5);
    Uart_SendString("\r\n");
    Uart_SendString("hahahaha\r\n");
    
}

myUart.c

/*
 * @Author: i want to 舞动乾坤
 * @Date: 2024-07-24 12:27:08
 * @LastEditors: i want to 舞动乾坤
 * @LastEditTime: 2024-07-24 13:23:22
 * @FilePath: \uart_serial\main\myUart.c
 * @Description: 
 * 
 * Copyright (c) 2024 by i want to 舞动乾坤, All Rights Reserved. 
 */
 #include <freertos/FreeRTOS.h>
#include <freeRtos/task.h>
#include <driver/uart.h>
#include <driver/gpio.h>
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
#include "myUart.h"

#define Baud_Rate (9600)//波特率
#define Uart_Num UART_NUM_2   //串口通信x  即UART1,UART2...
#define Uart_Tx_Pin_Num GPIO_NUM_17 //tx引脚
#define Uart_Rx_Pin_Num GPIO_NUM_16//rx引脚
#define Uart_RxBuffer_Size (1024)//接收缓存区大小
#define Uart_TxBuffer_Size (1024)//发送缓冲区大小
#define Uart_task_size (1024)//任务栈大小

TaskHandle_t Uart_RxData_Task_Handel=NULL;//接收数据的任务句柄
void Uart_ReceiveData_Task();
void Uart_Init()
{
    uart_config_t uart_config_InitStructure=
    {
        .baud_rate=Baud_Rate,//波特率
        .data_bits=UART_DATA_8_BITS,//数据位 8位
        .flow_ctrl=UART_HW_FLOWCTRL_DISABLE, //流控制 失能
        .parity=UART_PARITY_DISABLE,//奇偶校验位 无校验
        .stop_bits=UART_STOP_BITS_1,//停止位 1位
        .rx_flow_ctrl_thresh=122,
        .source_clk = UART_SCLK_DEFAULT//配置时钟

    };
    uart_param_config(Uart_Num,&uart_config_InitStructure);//设置UsartNumx  x 为 0 1 2

    
    uart_set_pin(Uart_Num,Uart_Tx_Pin_Num,Uart_Rx_Pin_Num,-1,-1);             //设置引脚,tx为17,rx为16
    uart_driver_install(Uart_Num,Uart_RxBuffer_Size,Uart_TxBuffer_Size,0,NULL,0);//安装uart
    xTaskCreatePinnedToCore(Uart_ReceiveData_Task, "Uart_ReceiveData_Task", Uart_task_size*2, NULL, configMAX_PRIORITIES-1, &Uart_RxData_Task_Handel, 1);//创建接收任务
   
}


/**
 * @description: 串口接收数据
 * @return {*}
 */
void Uart_ReceiveData_Task()
{
    uint8_t* receiveDataBuffer = (uint8_t*) malloc(Uart_RxBuffer_Size + 1);//创建接收空间
    int receiveSize;//用于判断发是否接收到了数据
    while(1)
    {
       receiveSize =uart_read_bytes(Uart_Num,receiveDataBuffer,Uart_RxBuffer_Size,(10/portTICK_PERIOD_MS));//接收数据，10ms扫描一次
       if(receiveSize>0)//接收到了数据
       {
         receiveDataBuffer[receiveSize]=0;//将数据的最后一位置0 表示结束
       }
    }
    free(receiveDataBuffer);//释放缓冲区
    vTaskDelete(Uart_RxData_Task_Handel);//删除任务
}



/**
 * @description: 串口发送一个字节
 * @param {uint8_t} byte 要发送的字节
 * @return {*}
 */
void Uart_SendByte(uint8_t byte)
{
    uart_write_bytes(Uart_Num,&byte,sizeof(byte));
}




/**
 * @description: 通过USART发送一个数组
 * @param {uint8_t} *Array  数组的首地址
 * @param {uint16_t} Length 数组的长度 用于判断数组是否结束
 * @return {*}
 */ 
void Uart_SendArray(uint8_t *Array,uint16_t Length)
{
uint16_t i;
for(i=0;i<Length;i++)
{
Uart_SendByte(Array[i]);
}

}

/**
 * @description: 通过USART发送字符串
 * @param {char} *String 要发送的字符串
 * @return {*}
 */ 
void Uart_SendString(char *String)
{
uint8_t i;
for(i=0;String[i]!='\0';i++)
{
Uart_SendByte(String[i]);
}
}


/**
 * @description: x的y次方函数
 * @param {uint32_t} x 要转换的数字
 * @param {uint32_t} y 次方
 * @return {返回x的y次方}
 */ 
uint32_t Uart_Pow(uint32_t x,uint32_t y)
{
uint32_t result=1;
while(y--)
{
result*=x;
}
return result;
}



/**
 * @description: 通过USART发送一个数字
 * @param {uint32_t} Number 要发送的数字
 * @param {uint8_t} Length  发送数字的长度
 * @example  12345 分别取出某一位 ：
              万：12345 /10000 %10=1 ; 千：12345 /1000%10=2 ; 百：12345 /100%10=3;  十：12345/10%10=4 ; 个：12345/1%10=5
              总结下来 取某位 即：数字除以10的x次方%10 
 * @return {*}
 */ 
void Uart_SendNumber(uint32_t Number,uint8_t Length)
{
uint8_t i;
for(i=0;i<Length;i++)
{
Uart_SendByte(Number / Uart_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0') ;//+'0'是数字ASCII表对应数字0的基地址（偏移量）
}

}



int fputc(int ch ,FILE *f)
{
Uart_SendByte(ch);
return ch;
}


/**
 * @description: 重定向到Uart上，使用Uart可输出至串口
 * @param {char} *format
 * @return {*}
 */
void Uart_Printf(char *format, ...)//可变参数
{
char String[100];
va_list arg;
va_start(arg,format);
vsprintf(String,format,arg);
va_end(arg);
Uart_SendString(String);
}

myUart.h

/*
 * @Author: i want to 舞动乾坤
 * @Date: 2024-07-24 12:27:21
 * @LastEditors: i want to 舞动乾坤
 * @LastEditTime: 2024-07-24 12:51:08
 * @FilePath: \uart_serial\main\myUart.h
 * @Description: 
 * 
 * Copyright (c) 2024 by i want to 舞动乾坤, All Rights Reserved. 
 */
#ifndef _MYUART__H
#define _MYUART__H
void Uart_Init();
void Uart_SendByte(uint8_t byte);
void Uart_SendString(char *String);

void Uart_SendNumber(uint32_t Number,uint8_t Length);
void Uart_Printf(char *format, ...);//可变参数

#endif

效果：
在这里插入图片描述
参考大佬文章
1.【快速上手ESP32（基于ESP-IDF&VSCode）】05-UART串口通信
2. ESP32 之 ESP-IDF 教学（九）—— 串口通信（UART）

原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_52924633/article/details/140660284

免责声明：本站文章内容转载自网络资源，如本站内容侵犯了原著者的合法权益，可联系本站删除。更多内容请关注自学内容网（zxcms.com）！

上一篇：PB:关于如何在pb中选择目录的方法
下一篇：STM32（七）：STM32指南者-通信实验

linux线程cp模型，posix信号量，线程池，线程封装，单例模型，懒汉饿汉实现方式，自旋锁，读者写者模型
前面的同步，我们并没有一个很好的场景来模拟同步，只是简单的将有序的现象输出出来；现在我们来讲解一个比较合理且常见的模型——生产者消费者模型；
阅读更多2024-09-07
Qt/C++开源项目 TCP服务器调试助手（源码分享+发布链接下载）
该TCP服务器调试助手是用于测试和监控基于TCP协议的网络通信工具，能够帮助开发者便捷地进行网络通信调试。通过简洁的界面设计，用户可以轻松配置、管理TCP端口的连接，收发消息并进行数据监控分析。123
阅读更多2024-09-07
vue3整合antv x6实现图编辑器快速入门
例如：在上面节点基础上，我们有一个新的需求：给节点加上右键菜单。X6 支持使用 SVG、HTML 来渲染节点内容，在此基础上，我们还可以使用 React、Vue 组件来渲染节点，这样在开发过程中会非常
阅读更多2024-09-07
linux使用samba共享目录，其他虚拟机和windows都可以访问
linux使用samba共享目录，其他虚拟机和windows都可以访问
阅读更多2024-09-07
Linux系统编程实现ls -l | wc -l指令
由于该指令是通过管道的形式实现的，所以我们要使用系统函数pipe。ls -l |wc -l的作用就是统计当前目录有多少文件。由于父子间通过管道实现，所以存在读写阻塞问题，不用担心僵尸进程的产生，所以可
阅读更多2024-09-07
MySQL表操作及约束
MySQL表操作及约束
阅读更多2024-09-07
1.2CubeMAX创建FREERTOS入门示例
内核参数设置，用户根据自己的实际应用来裁剪定制。：相关宏的定义，可以自建一些常量在工程中使用。User Constants（用户常量）：定时器和信号量的创建。：用于查看堆使用情况。：任务与队列
阅读更多2024-09-07
YOLOv9改进策略【注意力机制篇】| PSA极化自我关注：实现高质量像素回归
本文记录的是基于PSA注意力模块的YOLOv9目标检测方法研究。PSA模块。本文将其应用到YOLOv9的检测任务中，使模型能够更好地捕捉图像中的细节信息，以实现目标检测任务中准确识别和定位。
阅读更多2024-09-07
爆改YOLOv8|利用yolov10的SCDown改进yolov8-下采样
yolov8改进，yolov10, 下采样SCDown, 即插即用
阅读更多2024-09-07
PDF样本图册转换为一个链接，随时打开无需印刷
想象一下，您手中有一本厚重的样本图册，里面包含了丰富多样的内容，如产品介绍、项目方案、学术论文等。在过去，您需要逐一翻阅、筛选，甚至为了便于查看，不得不将其印刷出来。如今，借助先进的数字化技术，还能实
阅读更多2024-09-07

【ESP32 idf Uart串口通信】

目录

ESP32 的 UART

简介

配置步骤

配置

配置通信

配置引脚

安装驱动程序

发送数据

接收数据

整体代码测试

相关文章