如何使用STM32CubeIDE进行串口通信实验？

• 基本原理:
  DMA方式接收不定长数据要用到IDLE空闲中断，
  
  

  空闲中断是接受数据后出现一个 byte 的高电平 (空闲) 状态, 就会触发空闲中断. 并不是空闲就会一直中断,准确的说应该是上升沿（停止位）后一个 byte，如果一直是低电平是不会触发空闲中断的（会触发 break中断）。所以为了减少误进入串口空闲中断，串口 RX 的 IO 管脚一定设置成 Pull-up<上拉模式>，串口空闲中断只是接收的数据时触发，发送时不触发。

• 优势：
  
  

一、基础配置

模式选择 : 配置为异步模式Asynchronous

• Asynchronous : 异步, 整个过程，不会阻碍发送者的工作。
  
• Synchronous : 同步, 同步信息一旦发送，发送者必须等到应答，才能继续后续的行为。
  
• Single Wire : 单总线, 半双工。
  
• Multiprocessor Communication：多机通信
  
  
  
  
  
  基本参数配置： 参数配置里面主要关注一下基本参数配置，其他的一些配置默认即可。
  
• 波特率：可以根据实际情况进行选择
  
• 字长：一般选择8位即可
  
• 奇偶校验：一般选择无
  
• 停止位：1位
  
  
  
  
  
  

二、printf 重定向
在 Private includes 中引入头文件：


#include


在 USER CODE BEGIN PD 添加下面代码：


#ifdef __GNUC__
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch,FILE *F)
#endif


PUTCHAR_PROTOTYPE
{
        HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);
        return ch;
}


使用printf输出浮点数：
Project–>Properties–>C/C++ Build–>Settings–>MCU settings，如下图所示，勾选上即可。







实验一：通过串口发送数据

• 基本配置
  
  
  
  
  
• 添加代码：
  
  

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include
/* USER CODE END Includes */


/* USER CODE BEGIN PD */
#ifdef __GNUC__
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch,FILE *F)
#endif


PUTCHAR_PROTOTYPE
{
        HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);
        return ch;
}
/* USER CODE END PD */


/* USER CODE BEGIN 3 */
        HAL_Delay(500);
        printf("Hello World!rn");
}
/* USER CODE END 3 */

• 实验现象：
  打开串口调试助手，即可看将以500ms为周期输出Hello World!
  
  
  
  
  
  

实验二：接收数据

• 基本配置：注意需要开启串口中断
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
• 添加代码：
  
  

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include
/* USER CODE END Includes */


/* USER CODE BEGIN PD */
#ifdef __GNUC__
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch,FILE *F)
#endif


PUTCHAR_PROTOTYPE
{
        HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);
        return ch;
}
/* USER CODE END PD */


/* USER CODE BEGIN PV */
uint8_t RxBuff[1];                // 用来接收串口2发送的数据
/* USER CODE END PV */


/* USER CODE BEGIN 2 */
HAL_UART_Receive_IT(&huart2, RxBuff, 1);
/* USER CODE END 2 */


/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{


        if(huart->Instance == USART2)        // 判断是由哪个串口触发的中断
        {
                HAL_UART_Transmit(&huart2,RxBuff,1,100);        // 接收到数据马上使用串口2发送出去
                HAL_UART_Receive_IT(&huart2,RxBuff,1);                // 重新使能串口2接收中断
        }
}
/* USER CODE END 4 */
4 */ 实验现象： 将串口接收到的数据，又通过该串口发送回去





实验三：串口接收不定长数据（定时器方式实现）

• 基本配置：
  关于定时器的配置，在这里使用通用定时器3。如下图所示，配置一下时钟，内部时钟我们配置为64Mhz，定时器1ms产生一次中断（可以根据实际情况增大时间）。
  定时器的配置主要有两个：定时时间与是否重装定时器。
  定时频率 = 定时器时钟 / （预分频 +1） /（计数值 + 1 ） Hz。
  定时时间 = 1 / 定时频率 s。
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  添加代码：
  
  

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include
#include
/* USER CODE END Includes */


/* USER CODE BEGIN PD */
#ifdef __GNUC__
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch,FILE *F)
#endif


PUTCHAR_PROTOTYPE
{
        HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);
        return ch;
}
/* USER CODE END PD */


/* USER CODE BEGIN PV */
uint8_t RxBuff[1];      //进入中断接收数据的数组
uint8_t DataBuff[100]; //保存接收到的数据的数组
int RxLine=0;           //接收到的数据长度
int Rx_flag=0;                                        //接受到数据标志
/* USER CODE END PV */


/* USER CODE BEGIN 0 */
void printf_usart(void)
{
        printf("length=%drn",RxLine);
        DataBuff[RxLine] = '';
                printf("Rxdata:%srn",DataBuff);
        memset(DataBuff,0,sizeof(DataBuff));  //清空缓存数组
        //memset()作用：可以方便的清空一个结构类型的变量或数组。
        //例句：memset(aTxbuffer,0,sizeof(aTxbuffer))  用memset清空aTxbuffer。
        RxLine=0;  //清空接收长度
}
/* USER CODE END 0 */


  /* USER CODE BEGIN 2 */
  HAL_UART_Receive_IT(&huart2,  (uint8_t *)RxBuff, 1);
  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);//开启定时器
  /* USER CODE END 2 */
/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{


        if(huart->Instance == USART2)        // 判断是由哪个串口触发的中�?
        {
                RxLine++;                      //每接收到一个数据，进入回调数据长度加1
                DataBuff[RxLine-1]=RxBuff[0];  //把每次接收到的数据保存到缓存数组
                Rx_flag=1;
                if(RxBuff[0]==0xff)            //接收结束标志位，这个数据可以自定义，根据实际需求，这里只做示例使用，不一定是0xff
                {
                        printf_usart();
                }
                RxBuff[0]=0;
                HAL_UART_Receive_IT(&huart2, (uint8_t *)RxBuff, 1); //每接收一个数据，就打开一次串口中断接收，否则只会接收一个数据就停止接收
                __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim3, 1); // 计数清零，从头开始计
        }
}
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){


    if (htim->Instance == TIM3){        // 判断是由哪个定时器触发的中断
            if(Rx_flag==1)
                {
                        printf_usart();
                        Rx_flag=0;
                }
    }
}
/* USER CODE END 4 */
实验四：串口接收不定长数据（DMA方式实现）

• 基本原理:
  DMA方式接收不定长数据要用到IDLE空闲中断，
  
  

  空闲中断是接受数据后出现一个 byte 的高电平 (空闲) 状态, 就会触发空闲中断. 并不是空闲就会一直中断,准确的说应该是上升沿（停止位）后一个 byte，如果一直是低电平是不会触发空闲中断的（会触发 break中断）。所以为了减少误进入串口空闲中断，串口 RX 的 IO 管脚一定设置成 Pull-up<上拉模式>，串口空闲中断只是接收的数据时触发，发送时不触发。

说明白一点，就是我们在发送数据的时候，是一直在发送，不会有一帧这么长的空闲，当发送数据结束后，就会产生空闲中断，所以，可以通过空间中断来判断数据是否接收完成。

• 优势：
  
  

相较于上面用定时器实现的方式，这种方法不需要一直产生中断，而占用cpu的资源，也省去了一个定时器。
目前使用DMA和空闲中断的方式，不知道遇到了什么问题，就是看不到现象…参考了很多资料，暂时还没实现，具体错误不知道出在哪里了，找了一天的错误了，快吐了，以后再说吧…

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