＜STM32＞STM32CubeMX-串口收发通信(结束标识“\r\n”)（3）

本节主要讲解串口1的收发通信功能，接收数据以换行符为结束标志（\r\n）。

串口的详细解说可参考《STM32F4XXX中文参考手册》，资料有详细的讲解和说明，文档可跟作者联系索取，或百度搜索也可。

话不多说，开始写代码吧。。

一、打开STM32CubeMX选择对应的芯片型号，后进入开发界面；
详细步骤可参考：
（1）＜STM32＞STM32CubeMX-工程创建及定时器控制LED灯闪烁（2）
（2）＜STM32＞STM32CubeMX-基础工程创建及LED灯控制 （1）

二、开始配置操作
1、配置RCC，即晶振的选择配置；
选择"Pinout&Configuration"->“System Core”->“RCC”,如下图步骤1、2、3；
High Speed Clock(HSE)：表示外部高速晶振；
High Speed Clock(HSE)：表示外部低速晶振，使用RTC实时时钟是一般用这个；
在步骤4、5可选择晶振的配型，“BYPASS Clock Source”和“Crystal/Ceramic Resonator”两种，第一个是旁路时钟源，第二个是晶体/陶瓷谐振器，一般电路使用的是“Crystal/Ceramic Resonator”。
本教程作者选用的高速和低速都是“Crystal/Ceramic Resonator”。

2、配置SYS，即DEBUG的方式选择

选择"Pinout&Configuration"->“System Core”->“SYS”,如下图步骤1、2、3；
下图步骤4则是选择Debug的方式，一般选择SDW的方式能满足使用，如果想用JTAG也可选择JTAG。

本教程在这里作者选中SDW的方式即“Serial Wire”。

3、配置串口参数
本次使用的是串口1，串口1默认引脚是PA9和PA10；
配置参数入上图所示：
步骤1，2，3：选择到对应的配置串口，选择后出现中间部分框图；
步骤4：可选择项分为一下几种：
1）Asynchronous：异步通信
2）synchronous ：同步通信
3）single Wire(Half-Duplex)：单线（半双工）通信
4)Multiprocessor Communication：多处理器通信
5）LrDA :红外通信
6）LIN ：LIN通信
7）SmartCard：智能卡

本次教程选用Asynchronous：异步通信即可，主要是做普通串口使用；

步骤5：串口参数配置：
步骤6：参数设置，包含：波特率：115200、字长：8位、校验位：无、停止位：1位；
步骤7：数据方向：接收和发送 、 16位采样；

步骤8：勾选中断使能

三、工程配置
1、时钟配置：

如上图所示：选择 步骤1选项，然后再步骤2位置输入系统的主频时钟值，回车确认即可，自动完成。F4系列一般是 168或180，F1系列一般是72.

2、工程输出属性配置

工程属性配置，如上图所示：
步骤1、2：进入配置界面；
步骤3：输入工程名称；
步骤4：工程存放的目录路径；
步骤5：工程的DMK 和对应的版本选择；使用Keil5的选择”MDK-ARM“
步骤6：堆栈大小的设置，一般用的不大的话，使用默认即可。

3、代码生成器配置

代码生成器配置如上图：
步骤1、2：进入配置界面；
步骤3：拷贝所以使用到的库到工程中；
步骤4：生成单独的.c和.h文件，方便后续功能添加修改管理；
建议初学者按上图配置即可。

四、代码生成和功能补充测试

1、代码生成

在以上所有都配置完成后，电机上图 红色1位置，即可生成代码，并在弹出的对话框选择“Open Project”打开项目。

2、代码补充
在打开的工程中补充修改完善代码；
补充修改代码分别在4个文件中进行，根据配置后生成的工程目录如下图所示：

补充修改完善代码分别对应的文件是“main.c”、“stm32f4xx_it.c”、“usart.c"和"usart.h”，这四个文件，下面分别说明具体修改内容。

1）"stm32f4xx_it.c"文件修改：主要是注释掉，自动生成的串口中断函数，按找下图注释掉，具体如下：

2）"usart.h"文件修改：主要是添加一些定义等，具体如下所示：

/* Define to prevent recursive inclusion -------------------------------------*/
#ifndef __USART_H__
#define __USART_H__

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"

/* USER CODE BEGIN Includes */

/* USER CODE END Includes */

extern UART_HandleTypeDef huart1;

/* USER CODE BEGIN Private defines */
#define USART_REC_LEN  			200  	//定义最大接收字节数 200
#define RXBUFFERSIZE   			1 //缓存大小
extern uint8_t  USART_RX_BUF[USART_REC_LEN]; //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.末字节为换行符 
extern uint16_t USART_RX_STA;         		//接收状态标记	

/* USER CODE END Private defines */

void MX_USART1_UART_Init(void);

/* USER CODE BEGIN Prototypes */
uint8_t API_USART1_SendData(uint8_t *pData,uint16_t len);
/* USER CODE END Prototypes */

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif /* __USART_H__ */

3）"usart.c"修改：主要是定义变量、增加中断处理函数、中断公共回调函数、以及重定向输出函数（用以使用printf），还有一个则是在初始化函数内添加接收中断buf。

变量定义如下：

/* USER CODE BEGIN 0 */
#include "stdio.h"

uint8_t USART_RX_BUF[USART_REC_LEN];     //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.
uint16_t USART_RX_STA=0;       //接收状态标记	
uint8_t aRxBuffer[RXBUFFERSIZE];//HAL库使用的串口接收缓冲
/* USER CODE END 0 */

初始化函数内添加接收中断buf：如下：

void MX_USART1_UART_Init(void)
{

  /* USER CODE BEGIN USART1_Init 0 */

  /* USER CODE END USART1_Init 0 */

  /* USER CODE BEGIN USART1_Init 1 */

  /* USER CODE END USART1_Init 1 */
  huart1.Instance = USART1;
  huart1.Init.BaudRate = 115200;
  huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
  huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
  huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
  huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
  huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
  huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
  if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /* USER CODE BEGIN USART1_Init 2 */
	HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)aRxBuffer, RXBUFFERSIZE);//开启接收数据
  /* USER CODE END USART1_Init 2 */

}

中断函数如下：

void USART1_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */
	uint32_t timeout=0;
	uint32_t maxDelay=0x1FFFF;
  /* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
  HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
  /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */
	timeout=0;
    while (HAL_UART_GetState(&huart1) != HAL_UART_STATE_READY)//等待就绪
	{
	 timeout++;超时处理
     if(timeout>maxDelay) break;		
	}
     
	timeout=0;
	while(HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)aRxBuffer, RXBUFFERSIZE) != HAL_OK)//一次处理完成之后，重新开启中断并设置RxXferCount为1
	{
	 timeout++; //超时处理
	 if(timeout>maxDelay) break;	
	}
  /* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
}

中断公共回调函数如下：

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
	if(huart->Instance==USART1)//如果是串口1
	{
		if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成
		{
			if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d
			{
				if(aRxBuffer[0]!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始
				else USART_RX_STA|=0x8000;	//接收完成了 
			}
			else //还没收到0X0D
			{	
				if(aRxBuffer[0]==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;
				else
				{
					USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=aRxBuffer[0] ;
					USART_RX_STA++;
					if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收	  
				}		 
			}
		}
	}
	
}

发送函数如下：

uint8_t API_USART1_SendData(uint8_t *pData,uint16_t len)
{
	uint8_t ret = 0;

    if(HAL_UART_Transmit(&huart1,pData,len,5000) != HAL_OK)
    {
		ret = 1;
    }

	return ret;
}

重定向输出如下：

//重定向输出，可用printf函数
#ifdef __GNUC__
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif /* __GNUC__ */
PUTCHAR_PROTOTYPE
{
        
        HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
        return ch;
}

**代码放置位置，建议放在有标识的位置如“USER CODE BEGIN X”和“USER CODE END X”，其中X代表数值1.2.3…；将代码放置于这两句话之间的效果就是，如果重新用STM32CubeMX重新配置这个工程，那么在这两句话之间书写的代码，不会被清理掉，会保留；如果在之两句话之外的位置书写代码，则会被清理掉。**本次工程放置效果如下图所示：

4）“main.c”文件修改：主要是对输入输出数据进行操作，具体如下：

/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"
/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */

/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */

/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */

/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */
	uint16_t RevLen;
	uint8_t i;
  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
		if(USART_RX_STA&0x8000)	//判断接收到数据
		{
			RevLen = USART_RX_STA&0x3fff;//获取接收数据的长度
			
			printf("接收数据长度为：%d \r\n",RevLen);			//打印输出长度
			printf("接收数据内容为：%s \r\n",USART_RX_BUF);//打印输出接收的数据（字符串的形式）
			
			USART_RX_STA=0;												//清除接收的标志
			memset(USART_RX_BUF,0,USART_REC_LEN);//清除接收的内容
			
		}
		
		i++;
		if(i>=10)	//循环10次
		{
			i=0;
			printf("请输入数据,以回车键结束\r\n");
		}
		HAL_Delay(100);		//延时100ms
		
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

3、编译代码和下载运行
1）编译：编译后无错误，如下图所示，如果有错误，根据错误修改错误的位置，然后重新编译，直至编译成功。

2）下载：点击下载按钮，等待下载完成即可；如下图：

4、测试

将板子的PA9和PA10 接到串口转TTL模块，并将模块的USB接口接到电脑，然后打开串口调试助手（网上有很多可以下载，或者可以联系作者索要），根据模块识别的串口号，打开对应的串口，注意波特率、数据为、停止位、校验位等参数，要与代码设置的参数保持一致。 有些开发板可能会带有串口转TTL芯片，有的，则直接将对应接口的USB口，接到电脑即可（根据具体使用的开发板情况而定）。

打开串口后，在输入框输入发送的数据如：“123abc”，注意勾选“换行”，并点击发送；可在接收窗口看待对应输出的输出信息；
如下图：

至此串口收发功能以实现；
如有不理解、不明白指出可联系作者；
如有错误遗漏等，还望指教说明，多促进交流；

联系方式：QQ759521350
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