Ubuntu与stm32串口通信及Windows与stm32串口通信

Windows的串口通信老师学了就忘学了就忘
什么重定向printf什么中断接收函数什么配时钟树

难

做个记录

（写给自己看的

先完成windows与stm32通信：

点时钟树

HAL库 STM32CubeMX教程四—UART串口通信详解
跟着来就行

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各种函数

1、串口发送/接收函数

• HAL_UART_Transmit();串口发送数据，使用超时管理机制
• HAL_UART_Receive();串口接收数据，使用超时管理机制
• HAL_UART_Transmit_IT();串口中断模式发送
• HAL_UART_Receive_IT();串口中断模式接收
• HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式发送
• HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式接收

经验之谈DMA不好用

在windows端实现串口通信方法：
在主函数声明一次

HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)&aRxBuffer, 1);
串口中断接收函数，在收到中断后会进入HAL_UART_RxCpltCallback，并在此回调函数下利用HAL_UART_Transmit发送消息

（在串口助手上效果与printf的重定向一样）

但是在HAL_UART_RxCpltCallback这一函数的最后一行仍需再次声明HAL_UART_Receive_IT
(上面思路仍然搬运自Z小旋)
在main.c中加入以下定义

#include 
 
#define RXBUFFERSIZE  256     //最大接收字节数
char RxBuffer[RXBUFFERSIZE];   //接收数据
uint8_t aRxBuffer;			//接收中断缓冲
uint8_t Uart1_Rx_Cnt = 0;		//接收缓冲计数

在main()主函数中

/* USER CODE BEGIN 2 */
	HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)&aRxBuffer, 1);
/* USER CODE END 2 */

在main.c下方加入以下回调函数

/* USER CODE BEGIN 4 */
 
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
  /* Prevent unused argument(s) compilation warning */
  UNUSED(huart);
  /* NOTE: This function Should not be modified, when the callback is needed,
           the HAL_UART_TxCpltCallback could be implemented in the user file
   */
 
	if(Uart1_Rx_Cnt >= 255)  //溢出判断
	{
		Uart1_Rx_Cnt = 0;
		memset(RxBuffer,0x00,sizeof(RxBuffer));
		HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)"数据溢出", 10,0xFFFF); 	
        
	}
	else
	{
		RxBuffer[Uart1_Rx_Cnt++] = aRxBuffer;   //接收数据转存
	
		if((RxBuffer[Uart1_Rx_Cnt-1] == 0x0A)&&(RxBuffer[Uart1_Rx_Cnt-2] == 0x0D)) //判断结束位
		{
			HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&RxBuffer, Uart1_Rx_Cnt,0xFFFF); //将收到的信息发送出去
            while(HAL_UART_GetState(&huart1) == HAL_UART_STATE_BUSY_TX);//检测UART发送结束
			Uart1_Rx_Cnt = 0;
			memset(RxBuffer,0x00,sizeof(RxBuffer)); //清空数组
		}
	}
	
	HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)&aRxBuffer, 1);   //再开启接收中断
}
/* USER CODE END 4 */

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重定向printf

补充的代码如下：
part1：补充在代码上方

#include 

#pragma import(__use_no_semihosting)
extern UART_HandleTypeDef huart1;  // 声明串口
// 标准库需要支持函数
struct __FILE
{
int handle;
};
FILE __stdout;
// 定义_sysexit 避免使用半主机模式
void _sys_exit(int x)
{
	x = x;
}

part2: 补充在程序最下面（其实哪里都行）

/**
  * 函数功能: 重定向c库函数printf到DEBUG_USARTx
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明：无
  */
int fputc(int ch, FILE *f)
{
  HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xffff);
  return ch;
}
 
/**
  * 函数功能: 重定向c库函数getchar,scanf到DEBUG_USARTx
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明：无
  */
int fgetc(FILE *f)
{
  uint8_t ch = 0;
  HAL_UART_Receive(&huart1, &ch, 1, 0xffff);
  return ch;
}

结果如图

Ubuntu与串口通信

参考文档
亲测可用，但是每次串口连接都需要找到对应串口

sudo chmod 777 /dev/ttyUSB0

切记切记！

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查看串口设置

Linux设备插上TTL转USB模块后，打开一个终端，输入下面命令，回车

ll /dev

若能找到类似下图，说明串口设备已经被识别

crw-rw---- 1 root dialout 188, 0 Aug  3 21:46 /dev/ttyUSB0

设置值串口权限

在终端输入

sudo chmod 777 /dev/ttyUSB0 #按照自己的设备名字对ttyUSB0进行更改

如果没有返回任何字符，说明串口设备权限设置成功，但是这个方法，在每次使用串口设备前都要进行这样的操作.
ROS端参考代码：

核心代码片段

//串口相关对象
boost::asio::io_service iosev;
boost::asio::serial_port sp(iosev, "/dev/ttyUSB0");
boost::system::error_code err;


/********************************************************
函数功能：串口参数初始化
入口参数：无
出口参数：
********************************************************/
void serialInit()
{
    sp.set_option(serial_port::baud_rate(115200));
    sp.set_option(serial_port::flow_control(serial_port::flow_control::none));
    sp.set_option(serial_port::parity(serial_port::parity::none));
    sp.set_option(serial_port::stop_bits(serial_port::stop_bits::one));
    sp.set_option(serial_port::character_size(8));    
}

	
/********************************************************
函数功能：将对机器人的左右轮子控制速度，打包发送给下位机
入口参数：机器人线速度、角速度
出口参数：
********************************************************/
void writeSpeed(double Left_v, double Right_v,unsigned char ctrlFlag)
{
    unsigned char buf[11] = {0};//

    // 设置消息头
    for(i = 0; i < 2; i++)
        buf[i] = header[i];             //buf[0]  buf[1]
    
  	.......

    // 通过串口下发数据
    boost::asio::write(sp, boost::asio::buffer(buf));
}


/********************************************************
函数功能：从下位机读取数据
入口参数：机器人左轮轮速、右轮轮速、角度，预留控制位
出口参数：bool
********************************************************/
bool readSpeed(double &Left_v,double &Right_v,double &Angle,unsigned char &ctrlFlag)
{
    char i, length = 0;
    unsigned char checkSum;
    unsigned char buf[150]={0};
    //=========================================================
    //此段代码可以读数据的结尾，进而来进行读取数据的头部
    try
    {
        boost::asio::streambuf response;
        boost::asio::read_until(sp, response, "\r\n",err);   
        copy(istream_iterator<unsigned char>(istream(&response)>>noskipws),
        istream_iterator<unsigned char>(),
        buf); 
    }  
    catch(boost::system::system_error &err)
    {
        ROS_INFO("read_until error");
    } 
    //=========================================================        

    // 检查信息头
    if (buf[0]!= header[0] || buf[1] != header[1])   //buf[0] buf[1]
    {
        ROS_ERROR("Received message header error!");
        return false;
    }
    // 数据长度
    length = buf[2];                                 //buf[2]

    // 检查信息校验值
    checkSum = getCrc8(buf, 3 + length);             //buf[10] 计算得出
    if (checkSum != buf[3 + length])                 //buf[10] 串口接收
    {
        ROS_ERROR("Received data check sum error!");
        return false;
    }    

    // 读取速度值
    for(i = 0; i < 2; i++)
    {
        leftVelNow.data[i]  = buf[i + 3]; //buf[3] buf[4]
        rightVelNow.data[i] = buf[i + 5]; //buf[5] buf[6]
        angleNow.data[i]    = buf[i + 7]; //buf[7] buf[8]
    }

    // 读取控制标志位
    ctrlFlag = buf[9];
    
    Left_v  =leftVelNow.d;
    Right_v =rightVelNow.d;
    Angle   =angleNow.d;

    return true;
}

boost::asio::write // 通过串口下发指令