STM32與Proteus的串口仿真詳細(xì)教程與源程序

ID:878474 · 發(fā)表于 2021-2-10 10:17

包含LCD1602顯示，串口發(fā)送接收，完美實(shí)現(xiàn)。
文檔內(nèi)容齊全，包含使用說明，相關(guān)驅(qū)動等。
解決了STM32的Proteus串口收發(fā)問題。注意：每輸入一個(gè)字符后，要按一次“手動發(fā)送”按鈕，才能收到正確字符。

仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）

Proteus的串口仿真

打開串口調(diào)試助手，如圖11-30所示。進(jìn)入串口調(diào)試助手后，需要設(shè)置相關(guān)參數(shù)，串口號為圖11-29所查到的端口號，其他參數(shù)根據(jù)實(shí)際程序來確定。打開串口后，按開發(fā)板上的reset按鍵，顯示區(qū)就能接收到從開發(fā)板發(fā)送過來的“Welcome to HBEU”，每按復(fù)位鍵一次，就會接收一次，如圖11-31所示；在發(fā)送區(qū)輸入字符，如圖11-32所示，點(diǎn)擊“手動發(fā)送”，開發(fā)板上就能收到對應(yīng)的字符，根據(jù)要求，不是以“x”結(jié)束的字符串，當(dāng)超過20個(gè)字符后也接收到字符串。

圖11-29 查看串口號

在Proteus中仿真串口時(shí)，先安裝“虛擬串口”驅(qū)動，如圖11-33所示，安裝完之后也可以查看虛擬串口的端口號，查看方法與圖11-29一致。在串口助手中設(shè)置好串口參數(shù)后，按Proteus中運(yùn)行按鈕，也可以在串口助手收到信息，如圖11-34所示，注意串口波特率。

圖11-30 串口助手

圖11-31 STM32發(fā)送數(shù)據(jù)

圖11-32 STM32串口接收數(shù)據(jù)

圖11-33 虛擬串口驅(qū)動文件

圖11-34 Proteus仿真串口接收數(shù)據(jù)

由于Proteus沒有對stm32的時(shí)鐘樹做仿真模型，只固定了一套時(shí)鐘值，可以用GETSYS/HCLK/PCLK函數(shù)看。Proteus不是實(shí)時(shí)仿真，所以串口速率不是硬件速率對應(yīng)的值，可能更高，可能更低，好在Proteus的虛擬終端是可以輸入非標(biāo)準(zhǔn)波特率的，推薦波特率設(shè)為9600bit/s。另外，在Proteus仿真的程序中加了一條語句:

RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_HSI);

若沒有該系統(tǒng)配置語句，則看不到仿真效果。仿真時(shí)鐘跟實(shí)際時(shí)鐘存在一定的延時(shí)誤差，在上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，一次發(fā)送一個(gè)字符串時(shí)，接收會出現(xiàn)亂碼，因此需要一個(gè)一個(gè)字符發(fā)送，如圖11-35所示，在發(fā)送區(qū)依次輸入“e1x”之后（注意：每輸入一個(gè)字符后，要按一次“手動發(fā)送”按鈕），虛擬終端（Virtual Terminal）會顯示所發(fā)送的所有字符，當(dāng)STM32的串口接收到字符“x”后，表示結(jié)束，在LCD屏上顯示“e1”。

為了接收方便，將最多發(fā)送20個(gè)字符改為最多發(fā)送5個(gè)字符，當(dāng)我們依次輸入“123456”后（注意：每輸入一個(gè)字符后，要按一次“手動發(fā)送”按鈕），LCD顯示收到的字符串“12345”，如圖11-36所示。

圖11-35 STM32串口遇到“x”結(jié)束接收圖11-36 STM32串口收到6個(gè)字符自動結(jié)束

單片機(jī)main文件源代碼：

#include "stm32f10x.h"
#include "stdio.h"
//#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "lcd1602.h"
uint8_t USART_RXBUF[5];
extern uint8_t RXOVER;
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void NVIC_Configuration(void);
//void Delay_Ms(uint32_t nTime);
void USART_Config(void);
//void USART_SendString(int8_t *str);
void USART_SendString(unsigned char *buf);
int main(void)
{
uint8_t i;
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_HSI);
//SysTick_Init();
SysTick_Config(SystemCoreClock/100000);
GPIO_Configuration();
LCD1602_Init();
LCD1602_Show_Str(0,0,"Receive:");
USART_Config();
//USART_SendString(Tx_Buf);//發(fā)送字符串
USART_SendString("Welcome to HBEU\r\n");//發(fā)送字符串
while(1)
{
if(RXOVER == 1){
LCD1602_Show_Str(0,2,USART_RXBUF);
for(i=0;i<5;i++){
USART_RXBUF[i] =' '; //清空接收區(qū)
}
RXOVER = 0;
USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);/////////////////////////////////////////////////////////////
}
/*if(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_IT_RXNE)==SET)
{
USART_SendData(USART1,USART_ReceiveData(USART1));
delay_ms(1000);
}*/
}
}
/*void USART_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
//RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
//NVIC_Configuration();
//配置USART2 TX引腳工作模式
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USART2 RX引腳工作模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//串口2工作模式配置
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
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_Rx | USART_Mode_Tx;
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
//USART_ITConfig(USART2,USART_IT_RXNE,ENABLE);
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}*/
void USART_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
// 打開串口GPIO的時(shí)鐘
//DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd(DEBUG_USART_GPIO_CLK, ENABLE);
// 打開串口外設(shè)的時(shí)鐘
//DEBUG_USART_APBxClkCmd(DEBUG_USART_CLK, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
NVIC_Configuration();
// 將USART Tx的GPIO配置為推挽復(fù)用模式
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);
// 將USART Rx的GPIO配置為浮空輸入模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
// 配置串口的工作參數(shù)
// 配置波特率
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
// 配置針數(shù)據(jù)字長
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
// 配置停止位
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
// 配置校驗(yàn)位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;
// 配置硬件流控制
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
// 配置工作模式，收發(fā)一起
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
// 完成串口的初始化配置
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
// 使能串口
USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}
/**
* @說明 USART2字符串發(fā)送函數(shù)
* @參數(shù) str: 指向字符串的指針
* @返回值 None
*/
/*void USART_SendString(int8_t *str)
{
uint8_t index = 0;
do
{
USART_SendData(USART1,str[index]);
while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE) == RESET);
index++;
}
while(str[index] != 0); //檢查字符串結(jié)束標(biāo)志
}*/
void USART_SendString(unsigned char *buf)
{
while (*buf != '\0')
{
while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
USART_SendData(USART1, *buf++);
}
}
/**
* @說明配置中斷向量控制器
* @參數(shù) None
* @返回值 None
*/
void NVIC_Configuration(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
/* Enable the RTC Interrupt */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

復(fù)制代碼

Proteus仿真工程與代碼51hei下載:

資料.7z (7.93 MB, 下載次數(shù): 476)

ID:605142 · 發(fā)表于 2021-2-11 08:16

keil

Proteus

我測試stm32 PWM仿真，Proteus仿真跟keil軟件仿真出來的結(jié)果不一樣
我也不知道信誰了，改天搭個(gè)硬件試一下

ID:605142 · 發(fā)表于 2021-2-11 10:06

hefq 發(fā)表于 2021-2-11 08:16
keil

Proteus

找到原因了，keil的是正確的
proteus 的PWM 模式1跟模式2是反的，

ID:219983 · 發(fā)表于 2021-2-11 16:25

proteus確實(shí)是好東西，剛開始學(xué)習(xí)stm32，還在摸索中。

ID:89414 · 發(fā)表于 2021-3-4 14:27

看著挺有用的

ID:304785 · 發(fā)表于 2022-4-17 12:48

胡來一刀發(fā)表于 2021-2-11 16:25
proteus確實(shí)是好東西，剛開始學(xué)習(xí)stm32，還在摸索中。

剛開始學(xué)習(xí)建議你直接上開發(fā)板，別用proteus。就算實(shí)際程序?qū)懥撕枚嗄�，也玩不明白proteus的32仿真。

ID:1023206 · 發(fā)表于 2022-5-13 19:14

太棒了，我要被實(shí)驗(yàn)愁死了

ID:72243 · 發(fā)表于 2022-5-22 17:48

proteus的stm32單片機(jī)仿真非常的無語，很多情況與實(shí)際根本就是兩回事。
千萬不要想著51能仿真，32也沒問題，那就大錯(cuò)特錯(cuò)了，正如樓上老兄所說，玩了N年32的也不一定能搞明白32的proteus仿真。
就拿串口仿真來說，同樣是用虛擬串口proteus仿真，51就可以字符串收發(fā)。到了stm32，就和樓主說的一樣，字符串只能從單片機(jī)發(fā)到上位機(jī)，單片機(jī)側(cè)不能成串接收字符串，只能一個(gè)一個(gè)接收，嘗試無數(shù)遍也沒找原因也沒有找到原因。
還有諸如系統(tǒng)滴答定時(shí)器，以及通用定時(shí)器設(shè)置，參數(shù)和實(shí)際設(shè)置差距不是一般的大，到現(xiàn)在我都不知道原因，真的是天、天、天、天壤之別。

ID:1048085 · 發(fā)表于 2022-12-9 19:57

為什么我直接下載下來后運(yùn)行就是不行呢不管是單個(gè)字符發(fā)送還是發(fā)送字符串 LCD上都是顯示亂碼串口助手的波特率設(shè)置9600

ID:9932 · 發(fā)表于 2023-8-31 22:58

proteus確實(shí)是好東西，剛開始學(xué)習(xí)stm32

ID:108931 · 發(fā)表于 2023-11-5 14:10

這個(gè)仿真真好。

ID:294858 · 發(fā)表于 2023-11-30 11:08

我不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送，能給了詳細(xì)的步驟嗎？

ID:389200 · 發(fā)表于 2024-5-19 22:27

一直在找相關(guān)例程，不錯(cuò)

ID:1123146 · 發(fā)表于 2024-5-31 14:36

一直在找關(guān)于stm32串口通信的Proteus仿真和源程序。能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)亮oled燈

ID:1123146 · 發(fā)表于 2024-5-31 15:15

我想問下這里的proteus用的是幾點(diǎn)幾版本的

ID:1123146 · 發(fā)表于 2024-5-31 16:42

下載后仿真成功，我是過來感謝的。不過我想問那個(gè)串口通信控制三個(gè)led燈的亮滅仿真好像沒有

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