STM32串口通信入门

STM32串口通信入门

STM32串口通信入门

实验任务

使用HAL库方式，配合Keil，设置USART1 波特率为115200，1位停止位，无校验位，完成下列任务：
- STM32系统给上位机（win10）连续发送“hello windows！”。win10采用“串口助手”工具接收。
- 在完成以上任务基础，继续扩展功能：当上位机给stm32发送一个字符“#”后，stm32暂停发送“hello windows！”；发送一个字符“*”后，stm32继续发送；
使用Keil的软件仿真逻辑分析仪功能观察串口输出波形，并分析时序状态正确与否，计算波特率实际为多少。

实验过程

STM32CubeMX实现串口通信

配置STM32CubeMX
- 设置串口。这里选择USART1。串口配置的引脚为PA9、PA10。并设置MODE为 异步通信(Asynchronous)，以及参数设置：波特率为115200 Bits/s，传输数据长度为8Bit，奇偶检验无，停止位1。
- 点击GENERATE CODE，生成Keil项目并打开，编译无误。

UART函数库介绍

UART结构体以及函数定义均在头文件： stm32f1xx_hal_uart.h

UART结构体定义：UART_HandleTypeDef huart1;

串口发送函数：

HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout);
/*
功能：功能：串口发送指定长度的数据。如果超时没发送完成，则不再发送，返回超时标志（HAL_TIMEOUT）。
参数：
	*UART_HandleTypeDef huart：UART结构体（ huart1）
	*pData：需要发送的数据
	Size：发送的字节数
	Timeout：最大发送时间，发送数据超过该时间退出发送
*/

代码编写

在main.c文件的while循环中添加如下代码：

while (1)
{
    /* USER CODE END WHILE */
    /* USER CODE BEGIN 3 */
    //添加下面两行代码
	HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)"hello windows!\r\n", 16 , 0xffff);
	HAL_Delay(1000);  //延时1s
}

接线

将面包板、STM32最小系统板、ST-Link以及USB转串口模块按照如下方式接线：
运行效果

将代码编译、烧录后，打开串口助手，选择端口号以后，打开串口，查看接收到的数据（注意波特率、停止位、数据位、校验位要与配置的一致）。

STM32CubeMX实现串口中断通信

下面介绍使用中断来实现上位机控制核心板的数据发送。具体目标：当上位机给stm32发送一个字符“#”后，核心板暂停发送“hello windows！”；发送一个字符“*****”后，核心板继续发送。

配置STM32CubeMX

该任务只是在前面串口通信的基础上，多了个开启串口中断使能。

中断函数介绍

串口中断函数：

HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart); //串口中断处理函数
HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); //串口发送中断回调函数
HAL_UART_TxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); //串口发送一半中断回调函数
HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); //串口接收中断回调函数
HAL_UART_RxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);//串口接收一半回调函数
HAL_UART_ErrorCallback(); // 串口接收错误函数

代码编写

在main.c文件的main函数外部定义如下变量：

#define LENGTH 1     //接收缓冲区大小
uint8_t	RxBuffer[LENGTH];   //接收缓冲区 
uint8_t RxFlag = 0;       //接收完成标志；0表示接受未完成，1表示接收完成

在main函数外部定义中断回调函数：

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
	if(huart->Instance == USART1 && *RxBuffer == '#') // 发生接收中断的串口为USART1且接收到的字符为'#'
	{
		RxFlag = 1; // 停止发送
	} else if (huart->Instance == USART1 && *RxBuffer == '*')  // 接收到的字符为'*'
    {
		RxFlag = 0; // 继续发送
	}
}

在while循环内添加代码：

while (1)
{
    /* USER CODE END WHILE */
    /* USER CODE BEGIN 3 */
    HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)RxBuffer,LENGTH); //使能接收中断
    if(RxFlag == 0) // 如果是0，才发送
    {
        HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)"hello windows!\r\n", 16 , 0xffff);
        HAL_Delay(1000);  //延时1s
    }
}