[STM32]串口疑难杂症解决[无法实现、printf失败]

前言

我们使能串口怎么使能？

无非是开启时钟、配置GPIO、配置USART、配置中断、写中断函数。

但如果你书写的代码都没有问题，而串口时而可以发送，时而又是乱码，时而半乱不乱，怎么回事呢？

几乎可以肯定，是因为时钟频率的问题。

而接下来就是要详细的说明如何调试我们的时钟频率，以达到我们期望的效果。

首先，你得会Keil5的调试功能，因为串口的失能意味着你无法通过串口助手来锁定代码的错误，所以你需要调试功能查询变量的数值。

正篇

修改HSE_VALUE

HSE是高速外部时钟，你得确认你手上板子的晶振，HSE晶振是8MHz还是25MHz，这一点可能会被初学者忽略，因为就算没有配置好，程序也是可以运行的，但是会出现串口传输的时候会乱码的问题。

stm32f4xx.h中STM32F407芯片定义的HSE时钟频率是25M，而我板子上的HSE的频率是8MHz，所以需要针对性的更改，更改为8MHz。

#define HSE_VALUE    ((uint32_t)8000000)

修改PLL

（注意这里是Cortex-M4的解析）

HSE进入PLL锁相环进行分频，HSE先通过PLL_M进行8分频，变成1MHz的信号。

这1MHz的信号就是Vco的输入频率，输入频率再通过PLL_N，放大336倍，变成336MHz，变成Vco的输出频率。

对Vco输出频率进行分频，可以得到系统时钟（PLL_P），168MHz。

USB OTG FS、SDIO 、随机数发生器的时钟（PLL_Q），48MHz。

#define PLL_M      8
#define PLL_N      336
#define PLL_P      2
#define PLL_Q      7

当然，如果你想要超频到180也是没问题的，只需要更改一下参数就行了。

修改SystemCoreClock

千万不要忘记更改系统时钟，我们这里的系统时钟本身只是一个变量，用于存储和反映当前系统时钟频率的参考值。它不会实际更改系统时钟的设置。

但是他供其他函数使用，以便计算定时器、延时等需要知道系统时钟频率的功能。

在更改系统时钟配置后，需要手动调用SystemCoreClockUpdate()函数来更新SystemCoreClock的值，以确保其反映当前的实际时钟频率。

uint32_t SystemCoreClock = 168000000;

现在，你会发现串口已经可以正常使用了，接下来我们再说说printf的问题吧。

其实printf你可以直接参考下面的代码，放在自己的串口文件中，就可以使用printf了：

#if 1
#if (__ARMCC_VERSION >= 6010050)            /* 使用AC6编译器时 */
__asm(".global __use_no_semihosting\n\t");  /* 声明不使用半主机模式 */
__asm(".global __ARM_use_no_argv \n\t");    /* AC6下需要声明main函数为无参数格式，否则部分例程可能出现半主机模式 */

#else
/* 使用AC5编译器时, 要在这里定义__FILE 和 不使用半主机模式 */
#pragma import(__use_no_semihosting)

struct __FILE
{
    int handle;
    /* Whatever you require here. If the only file you are using is */
    /* standard output using printf() for debugging, no file handling */
    /* is required. */
};

#endif

/* 不使用半主机模式，至少需要重定义_ttywrch\_sys_exit\_sys_command_string函数,以同时兼容AC6和AC5模式 */
int _ttywrch(int ch)
{
    ch = ch;
    return ch;
}

/* 定义_sys_exit()以避免使用半主机模式 */
void _sys_exit(int x)
{
    x = x;
}

char *_sys_command_string(char *cmd, int len)
{
    return NULL;
}

/* FILE 在 stdio.h里面定义. */
FILE __stdout;

/* 重定义fputc函数, printf函数最终会通过调用fputc输出字符串到串口 */
int fputc(int ch, FILE *f)
{
    while ((USART1->SR & 0X40) == 0);     /* 等待上一个字符发送完成 */

    USART1->DR = (uint8_t)ch;             /* 将要发送的字符 ch 写入到DR寄存器 */
    return ch;
}
#endif