使用串口中断方式实现串口通信

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一、 实验环境

软件：
keil5
mcuisp
串口助手
STM32CubeMX
硬件：
STM32C8T6
杜邦线，面包板，USB转TTL

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二、实验目标

1）当stm32接收到字符“s”时，停止持续发送“hello windows!”; 当接收到字符“t”时，持续发送“hello windows!”（在PA4上接LED P极，如果串口发送数据LED点亮反之熄灭）

2）当stm32接收到字符“stop stm32!”时，停止持续发送“hello windows!”; 当接收到字符“go stm32!”时，持续发送“hello windows!”

三、串口中断方式特点

1. 发送数据时，将一字节数据放入数据寄存器DR中；接收数据时，将DR内容存放到用户储存区
2. 中断方式不必等待数据传输过程，只需要在每个字节数据收发完成过后，由中断标志位触发中断，在中断服务程序中放入新的一个字节数据
3. 在传输数据量较大，且通信波特率较高（大于38400）时，如果采用中断方式，每收发一个字节的数据，CPU都会被打断，造成CPU无法处理其它事务。因此在批量数据传输，通信波特率较高时，建议采用DMA方式

四、HAL配置串口通信

1.选择对应的芯片，我这里选择STM32C8TX

2.选择USART1，采用异步通信，勾选中断使能

3.配置通信参数：波特率为115200Bit/s，8位数据位，无奇偶校验位，一位停止位能接收发送，16倍过采样

4.为了实现LED标志串口发送，需要设置串口PA4位推挽输出模式

五、开发板引脚连接

3V3 — 3.3v
GND — GND
PA9 — RXD
PA10 —TXD
二极管P极 — PA4
二极管N极—GND

六、程序代码

（1）接收单个字符控制串口发送

实现思路：

在while(1)死循环中使用串口中断函数接收串口发送来的数据，进行判断若为 ‘s’ 就停止发送并将PA4置低电平灯熄灭；为 ‘t’ 就继续发送并将PA4置高电平灯亮

实现代码：
1.在函数外定义一个全局变量接收字符以及宏定义字符长度

#define LENGTH 1	//字符长度
uint8_t RxBuffer[LENGTH];	//字符接收数组

2.while(1)循环接收数据判断

 uint8_t hello[20] = "hello windows\n";
		while (1)
		{
			HAL_UART_Receive_IT(&huart1,(uint8_t*)RxBuffer,LENGTH);	//串口中断函数接收数据
			if(RxBuffer[0] =='s') 	//判断停止串口发送数据
			{
				HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);	//PA4置低电平
			}else if(RxBuffer[0] =='t')
			{
				HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);
				HAL_UART_Transmit_IT(&huart1,hello,20);	//继续串口发送
				HAL_Delay(500);	//延时0.5s
			}
  }

实验结果：

（2）接收多个字符控制串口发送

实现思路：

在while(1)死循环中使用串口中断函数接收串口发送来的数据，创建字符串匹配函数如果匹配’stop stm32!’ 成功， 就停止发送并将PA4置低电平灯熄灭；匹配 'go stm32!'成功就继续发送并将PA4置高电平灯亮

1.字符串匹配函数

uint8_t value_equal(uint8_t* value1,uint8_t* value2 ,int size)
{
	int i;
	for(i=0;i<size;i++) //遍历字符串
	{
		if(value1[i] != value2[i]) //遇到不相等的字符退出循环
			break;
	}
	if(i<size) return 0; //如果i
	return 1;	//相等返回1
}

2.main函数主要代码

#define LENGTH 20	//定义接收字符串长度
uint8_t RxBuffer[LENGTH];	//接收缓存

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* 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 */
   	 uint8_t hello[20] = "hello windows\n";	//发送字符
		uint8_t stop[12] = "stop stm32!";	//判断停止标志字符串
		uint8_t start[10] = "go stm32!";	//判断开始标志字符串
		
		while (1)
		{
			HAL_UART_Receive_IT(&huart1,(uint8_t*)RxBuffer,LENGTH);
			if(value_equal((uint8_t*)RxBuffer,(uint8_t*)stop,11))	//与停止字符串相匹配就PA4置高电平打开LED
			{
				HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);
			}else if(value_equal((uint8_t*)RxBuffer,(uint8_t*)start,9))	//与开始字符串相匹配就PA4置低电平熄灭LED
			{
				HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);
				HAL_UART_Transmit_IT(&huart1,hello,20);
				HAL_Delay(500);//延时0.5s
			}
		
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

实验结果：

七、总结

总体来讲还是比较简单，要注意字符串的比较时的一些小细节，对于串口通信我们需要了解整个流程以及串口通信寄存器的作用