STM32F4 USART1 无法正常工作并返回垃圾数据

Posted 2023-02-19

【中文标题】STM32F4 USART1 无法正常工作并返回垃圾数据

【英文标题】：STM32F4 USART1 doesn't work correctly and return garbage data

【发布时间】：2019-01-23 23:31:12

【问题描述】：

我正在尝试使用 STM32F407 USART1 外设，但它无法正常工作。我已经阅读了很多次数据表，但我找不到任何解决方案。

我使用 FTDI232 进行通信。我的连接是正确的，我在 MSP430 上使用这个连接。在代码中，我暂时不使用 DMA，因为我目前不知道如何配置 DMA（用于多重通信）。

FTDI232 RX Pin ---> PA9 (STM32407 USART1 TX)
FTDI232 TX Pin ---> PA10 (STM32407 USART1 RX)
FTDI232 Ground ---> STM32F407 Ground

我为几乎所有行添加了 cmets。 我的错误在哪里？你能帮帮我吗？

#include "stm32f4xx.h"                  // Device header
#include "stm32f4xx_hal.h"              // Keil::Device:STM32Cube HAL:Common

/************************************************************ 
    CPU  Frequency  168Mhz
    AHB  Frequency  168MHz
    APB1 Frequency  42MHz
    APB2 Frequency  84MHz
************************************************************/

/************************* PLL Parameters *************************************/
/* PLL_VCO = (HSE_VALUE or HSI_VALUE / PLL_M) * PLL_N */
#define PLL_M      8
#define PLL_N      336

/* SYSCLK = PLL_VCO / PLL_P */
#define PLL_P      2

/* USB OTG FS, SDIO and RNG Clock =  PLL_VCO / PLLQ */
#define PLL_Q      7

/******************************************************************************/

#define CPU_PLL_CLK             168000000UL         // 168 MHz
#define AHB_BUS_CLK             168000000UL         // 168 MHz
#define APB1_BUS_CLK            42000000UL          // 42  MHz
#define APB2_BUS_CLK            84000000UL          // 84  MHz

// USART1 Functions
void            USART1_Init(uint32_t baudrate);
void            USART1_WriteChar(uint8_t data);

// Delay with MS
// Every Cycle = 5.95 ns (for 168 MHz)
void delay_ms(uint32_t delay_time)
   
    delay_time *= (CPU_PLL_CLK / 1000) / 5.95;
    while(delay_time--);


/* PLL_VCO = (HSE_VALUE or HSI_VALUE / PLL_M) * PLL_N
     SYSCLK = PLL_VCO / PLL_P
*/ 
void System_Config(void)


    RCC->CFGR        = 0x00000000;                  // CFGR All Cleared - System Clock HSI
    RCC->CFGR           |=  (4    << 10);           // PPRE1 - APB1 - AHB clock divided by 2
    RCC->CFGR           |=  (4    << 13);           // PPRE2 - APB2 - AHB clock divided by 2
    RCC->CR             |=  (1    << 16);           // HSEON - HSE External Oscillator

    while (!(RCC->CR & 0x00020000));        // HSERDY - Wait HSE active

    RCC->PLLCFGR    |=  (8      <<  0);         // PLLM = 8;
    RCC->PLLCFGR    |=  (336    <<  6);         // PLLN = 336;
    RCC->PLLCFGR    &= ~(3    << 16);           // PLLP = 2;    For 2, write 00
    RCC->PLLCFGR    |=  (7      << 24);         // PLLQ = 7;

    RCC->CR             |=  (1    << 24);           // PLLON - PLL Active

    while (!(RCC->CR & 0x02000000));        // PLLRDY - Wait PLL active

    FLASH->ACR      |=  (5    <<  0);           // Wait State = 5
    FLASH->ACR      |=  (1    <<  9);           // Data Cache active
    FLASH->ACR      |=  (1    << 10);           // Instruction Cache active

    RCC->CFGR       |=  (2    <<  0);     // System Clock PLL

    while ((RCC->CFGR & 0x0000000F) != 0x0000000A); // Wait until load



int main(void)


    System_Config();
    USART1_Init(115200);        // Parameter Not Used Now

    while(1)
    
        USART1_WriteChar('a');
        delay_ms(1000);
    

    return 0;


/*
    Tx/Rx baud = fCLK / (8 * (2 - OVER8) * USARTDIV)
                                OVER8 -> CR1 Register 15. Bit (Over Sampling)
                                fCLK = SystemClock
    8000000 / (16 * 9600)
*/
void USART1_Init(uint32_t baudrate)


    /* GPIOA clock enable */
    RCC->AHB1ENR        |= (1UL << 0);                                              //  RCC_AHB1ENR_GPIOAEN;

    // AFR[0] = AFRL Register   - Address 0x20
    // AFR[1] = AFRH Register   - Address   0x21
    // GPIOA->AFR[1] |= (0x00000110);   

    GPIOA->MODER    |=  (2UL << 18);                                                // GPIO_AFRH_AFRH0 - PA9  - Alternate State 
    GPIOA->MODER    |=  (2UL << 20);                                                // GPIO_AFRH_AFRH1 - PA10 - Alternate State

    GPIOA->PUPDR &= ~((3 << 18) | (3 << 20));                               // No Pull UP/DOWN
    GPIOA->PUPDR |=   (1 << 18) | (1 << 20);                                // Pull UP

    GPIOA->AFR[1]   &= ~(15UL << 4);                                                // Clear AF Mode
    GPIOA->AFR[1]   &= ~(15UL << 8);                                                // Clear AF Mode
    GPIOA->AFR[1]   |=  (7UL << 4);                                                 // GPIO_AFRH_AFRH0 - PA9
    GPIOA->AFR[1]   |=  (7UL << 8);                                                 // GPIO_AFRH_AFRH1 - PA10

    // USART1 clock enable
    RCC->APB2ENR        |= (1UL << 4);                                                  // Enable USART1 - RCC_APB2ENR_USART1EN;
    //RCC->APB2RSTR     |= (1UL << 4);  
    //RCC->APB2RSTR     &= ~(1UL << 4);                                             // USART1 Disable Reset Mode    

    USART1->CR2 &= ~(3 << 12);      // USART_STOPBITS_1

    USART1->CR1 &= ~(1 << 12);      //  USART_WORDLENGTH_8B
    USART1->CR1 &= ~(1 << 10);      //  USART_PARITY_NONE
    USART1->CR1 |=  (1 <<  7);      //  USART_CR1_TXEIE
    USART1->CR1 |=  (1 <<  5);      //  USART_CR1_RXNEIE
    USART1->CR1 |=  (1 <<  3);      //  USART_MODE_TX
    USART1->CR1 |=  (1 <<  2);      //  USART_MODE_RX

    //USART1->BRR     = SystemCoreClock / (16 * 115200);            // 115200 baud
    //USART1->BRR  = 84000000 / (16 * 115200);
    USART1->BRR  = 0x2D9;                     // 115200

    /* Enable the USART */
    USART1->CR1 |=  (1 <<  13);     //  USART_CR1_UE

    NVIC->ISER[1] = 1 << (USART1_IRQn - 32);        // USART1 Global Interrupt Enable
    //NVIC->ISER[1]  |= 0x20;                           // USART1 Interrupt Enable      

    //USART1->SR &= ~(0x40);                          // Status Register



void USART1_WriteChar(uint8_t data)

    while(!(USART1->SR & 0x80));      // USART_SR_TXE - USART_FLAG_TXE
    USART1->DR = data;  

【问题讨论】：

你怎么知道它不起作用？您是否在 PC 上运行串行监视器程序？你在用示波器吗？你看到了什么？

我想用 FTDI232 将 STM 中的字符发送到我的 PC 上的串行监视器。我不使用示波器。我的串行监视器上没有看到任何内容。

你检查过你的串口监视器是否工作吗？您可以通过连接 FTDI232 的 TX 和 RX 线来做到这一点。然后通过 FTDI 发送一个字符，您应该会收到它。

是的，我查过了。我的 FTDI 正在工作。我试过用 MSP430，它可以工作，但不能用 STM32

你的中断文件在哪里？你在哪里处理接收中断？

【参考方案1】：

这也可能是由于与您的程序无关的问题。如果您将 Discovery 板与 USART1 一起使用，请注意一些必需的引脚 (PA9 / PA10) 已在使用中。

更多信息here。

【讨论】：

是的，我的问题是探索板的 PA9/PA10 引脚。该引脚与 USB 一起使用。为此，如果要使用 USART1，必须选择 PB6/PB7 作为 Discovery Board。谢谢你:)

【参考方案2】：

如果您尝试了@elasticman 指出的解决方案，并且再次获得一堆垃圾数据，那么检查以下建议也很好。借自this链接。

(**) HSE_VALUE 是在 stm32f4xx.h 文件中定义的常量 （默认值 25 MHz），用户必须确保 HSE_VALUE 与 所用晶体的实际频率。否则， 这个函数可能有错误的结果。

STM32F407发现板中使用的晶振为8MHz，因此务必将stm32f4xx.h文件中的HSE_VALUE（默认为25MHz）修正为8MHz，以确保USART正常工作。

【参考方案3】：

请尝试将 AHB 时钟更改为 64 MHz，然后添加更多预标量以使 APB1 低于 42MHz 我不知道原因，但超过 64MHz 则不起作用。

【参考方案4】：

我想我有一个解决办法。如果你拉起你的 gpio pin

GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;    

您可以让 USART1（连接到我板上的 st-link）工作，而不管 ST 实现的外设过载。

（编辑）：我看到你已经将 PUPDR 设置为 pullup，抱歉，如果不能解决这个问题，但它确实解决了我的问题。顺便说一句，我正在使用 STM32F429Disc1 板。