STM32HAL库学习笔记六——串口通信

HAL库快速部署I2C

本文主要介绍如何使用STM32CubeMX快速部署串口通信，并与定时器结合进行数据收发的实验。

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通信的相关基本概念

串行通信：指设备之间使用少量数据线，一位一位地传输数据的通信方式。
并行通信：指设备之间使用多根数据线，同时进行多位数据传输的通信方式。

单工：指数据只能单向发送或者单向接收的通信方式。
半双工：指数据既可以发送也可以接收，但同一时刻只能发送或者接收。
全双工：指数据在同一时刻既可以发送也可以接收。

同步通信：数据传输过程中会依据时钟信号进行同步，在时钟信号的某个电平或者边沿对数据信号进行采样。
异步通信：数据传输过程中不需要时钟信号，通常在数据信号中加入起始位、停止位、校验位等标识位。

比特率：指每秒传输的二进制位数。
波特率：指每秒传输的码元数量，码元个人的理解就是另一种表示信息的形式，我们将固定时间间隔内的二进制信息划分为一个码元，比如00、01、11、10，分别表示1、2、3、4，这样把信号视为用码元表示了。一个码元所含比特数=log2(码元进制数)

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串口通信基本知识

串口通信是一种串行通信方式，物理层现在基本由TXD、RXD和GND三条信号线组成，协议层包括起始位、主体数据、校验位以及停止位。
起始位和停止位：数据包的起始信号由一个逻辑 0 的数据位表示，而数据包的停止信号可由 0.5、1、1.5 或 2 个逻辑 1 的数据位表示，只要双方约定一致即可。
主体数据：通常约定为5、6、7、8位长。
校验位：在有效数据之后，有一个可选的数据校验位。由于数据通信相对更容易受到外部干扰导致传输数据出现偏差，可以在传输过程加上校验位来解决这个问题。校验方法有奇校验 (odd)、偶校验(even)、0 校验 (space)、1 校验 (mark) 以及无校验 (noparity)。

定时器与串口的综合应用

一、实验目的

实现如下效果：
1.单片机上电后绿灯亮，0.5s后熄灭，标志系统开启；
2.系统向上位机发送“stm32欢迎您！”；
3.系统蓝灯开始以0.5s闪烁，并开始记录时间，时间格式为“XX:XX:XX”；
4.上位机可以通过格式为“0XBF 控制字 0XFB”格式的命令帧控制计时的开启和暂停。控制字为0XA1为暂停，发送“计时暂停”，蓝灯停止闪烁；0XA2为开始，蓝灯再次闪烁，发送“计时恢复”；发送其他控制字，亮红灯，发送“指令错误”。

二、cubemx配置

1.新建工程，常规配置调试模式、时钟树、项目环境；
2.选择PB0、PB1、PB5配置为GPIO_Out，初始为高电平；
3.选择USART1，配置为异步通信，选择好波特率、数据包长度、校验位、停止位、单工还是全双工，需要使用中断时还要在NVIC设置中使能中断。

4.选择TIM2，配置时钟源、预分频系数、自动重装载计数、使能定时器中断

5.GENERATE CODE

三、代码编写

1.宏定义和全局变量

(1)封装点灯函数

#define LEDR_ON HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_RESET)
#define LEDG_ON HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_RESET)
#define LEDB_ON HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_1,GPIO_PIN_RESET)

#define LEDR_OFF HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_SET)
#define LEDG_OFF HAL_GPIO_WritePin(G