GPT对话代码库——基于STM32F103 1，标志位切换模式 & 2，串口的接受和发送

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1，问：

1，答：

2，问：

2，答：

1. 初始化LED灯相应的GPIO口

2. 初始化USART3

3. 实现发送功能

4. 实现接收字符串功能

5. 主函数

3，问：

3，答： 

1. 配置NVIC以使能USART3中断

2. 在USART3初始化函数中开启接收中断

3. 编写USART3的中断服务函数来处理接收到的字节

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提问模型：GPT-4-TURBO-PREVIEW

提问时间：2024.03.09

1，问：

使用stm32f103C8T6，使用标准库，硬件方面使用到了OLED屏和LED灯和按键，现在我想要编写两种工作模式，第一种模式为自动模式，LED灯常亮，OLED屏上显示led=1，使用一个按键来切换模式，第二种模式为手动模式，可以通过点击按键来翻转LED灯的电平，OLED屏上线是LED=2，使用标志位的方式，来切换两种模式 ，编写一段代码

1，答：

为了实现这两种工作模式，我们需要创建一个模式切换的变量（如mode），并对按键进行轮询或中断检测，以便在自动模式和手动模式之间切换。我们还需要一个状态变量（如ledState）来追踪LED当前的状态。以下是用STM32标准库实现这一功能的基本代码框架。

首先，需要定义一些全局变量：模式切换变量和LED状态变量。

#include "stm32f10x.h"

// 模式变量和LED状态变量
volatile uint8_t mode = 0; // 0 = 自动模式, 1 = 手动模式
volatile uint8_t ledState = 0; // 0 = LED关闭, 1 = LED点亮

void GPIO_Config(void); // GPIO配置函数原型声明
void EXTI_Config(void); // 外部中断配置函数原型声明
void RCC_Config(void); // RCC配置函数原型声明

void updateDisplay(uint8_t ledState); // 更新OLED显示函数原型声明
void toggleLED(void); // 切换LED状态函数原型声明

int main(void)
{
    // 配置时钟
    RCC_Config();
    
    // 配置GPIO
    GPIO_Config();
    
    // 配置外部中断（假设按键使用外部中断）
    EXTI_Config();
  
    // 主循环
    while (1)
    {
        if (mode == 0)
        {
            // 自动模式：LED常亮
            GPIO_SetBits(GPIOx, GPIO_Pin_x); // 假设LED连接到GPIOx的Pin_x
            ledState = 1;
        }
        else
        {
            // 手动模式：通过按键翻转LED电平，由中断服务例程控制
        }
      
        // 根据LED状态更新OLED显示
        updateDisplay(ledState);
    }
}

// RCC配置函数定义
void RCC_Config(void)
{
    // RCC配置代码
    // 使能GPIO端口和外设的时钟
}

// GPIO配置函数定义
void GPIO_Config(void)
{
    // GPIO配置代码
    // 配置LED作为输出和按键作为输入（或外部中断）
}

// 外部中断配置函数定义
void EXTI_Config(void)
{
    // 外部中断配置代码
    // 配置按键的中断线及其优先级
}

// 按键中断服务例程
void EXTIx_IRQHandler(void)
{
    if (EXTI_GetITStatus(EXTIx) != RESET)
    {
        // 切换模式
        mode = !mode;
        if (mode == 1)
        {
            // 如果进入手动模式，重置LED状态
            ledState = 0;
            GPIO_ResetBits(GPIOx, GPIO_Pin_x);
        }
      
        // 清除中断标志位
        EXTI_ClearITPendingBit(EXTIx);
    }
}

// 更新OLED显示函数定义
void updateDisplay(uint8_t ledState)
{
    // 更新OLED显示
    // 显示 "LED=1" 或 "LED=2" 取决于模式和LED状态
}

// 切换LED状态函数定义
void toggleLED(void)
{
    // 翻转LED状态
    ledState = !ledState;
    if (ledState)
        GPIO_SetBits(GPIOx, GPIO_Pin_x); // 点亮LED
    else
        GPIO_ResetBits(GPIOx, GPIO_Pin_x); // 关闭LED
}

确保将GPIOx, GPIO_Pin_x, 和EXTIx替换为你实际使用的GPIO端口和引脚，以及外部中断的编号。此外，由于标准库不包含OLED屏的代码，你需要使用相应的库文件或者自定义函数updateDisplay来实际更新OLED屏幕上的显示，以及其他配置函数RCC_Config, GPIO_Config, 和EXTI_Config来进行正确的初始化。

注意这段代码只是一个框架，确切的函数名和控制方式取决于你的实际硬件以及你如何连接OLED屏和按键等。而且，这个例子假设使用外部中断来检测按键的按下。如果不使用外部中断，而是使用轮询的方式，那么需要在主循环中添加相应的代码来检测按键状态。

提问模型：GPT-4-TURBO-PREVIEW

提问时间：2024.03.10

2，问：

使用stm32f103C8T6，使用标准库，硬件方面使用到了一个LED灯，要求在PC端串口助手发送"led on"，单片机的usart3接收到PC端发送的led on时，打开LED灯，同时向PC端发送“已打开”

2，答：

 为了实现提出的要求，你需要按照以下步骤进行编程和硬件配置：

1. 硬件连接：

   • LED 灯连接到单片机的一个 GPIO 端口（比如 PA0）。
   • USART3 需要连接到 PC 通过串口或者通过串口转USB模块。

2. 软件实现（使用STM32标准库）：

以下提供一个粗略的实现示例：

首先，确保你已经在项目中正确配置了 STM32F103 的标准库，以及正确设置系统时钟。

1. 初始化LED灯相应的GPIO口

void LED_Init(void) {
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // 定义一个 GPIO_InitTypeDef 结构体变量，用于配置 GPIO
    
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // 开启 GPIOA 时钟
    
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; // 设置要初始化的引脚为 PA0
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 设置引脚工作模式为推挽输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 设置引脚的输出速度为 50MHz
    
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 初始化 GPIOA 的 PA0 引脚
    GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0); // 将 PA0 引脚输出高电平，默认关闭 LED
}

2. 初始化USART3

void USART3_Init(void) {
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // 定义一个 GPIO_InitTypeDef 结构体变量，用于配置 GPIO
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure; // 定义一个 USART_InitTypeDef 结构体变量，用于配置 USART
    
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); // 打开 GPIOB 的时钟
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE); // 打开 USART3 的时钟
    
    // 配置 USART3 的 TX 引脚为复用推挽输出模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; // 设置要初始化的引脚为 PB10
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; // 设置引脚工作模式为复用推挽输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 设置引脚的输出速度为 50MHz
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); // 初始化 GPIOB 的 PB10 引脚
    
    // 配置 USART3 的 RX 引脚为浮空输入模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11; // 设置要初始化的引脚为 PB11
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; // 设置引脚工作模式为浮空输入
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); // 初始化 GPIOB 的 PB11 引脚
    
    // 配置 USART3 的通信参数
    USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; // 设置波特率为 9600
    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; // 设置数据位长度为 8 位
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; // 设置停止位为 1 位
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; // 设置校验位为无校验
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; // 设置硬件流控制为无流控
    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; // 设置 USART 的工作模式为接收和发送都使能
    USART_Init(USART3, &USART_InitStructure); // 初始化 USART3
    
    USART_Cmd(USART3, ENABLE); // 使能 USART3
}

3. 实现发送功能

void USART3_SendChar(char ch) {
    // 发送字符数据 ch 到 USART3
    USART_SendData(USART3, (uint8_t) ch);

    // 等待发送完成
    while (USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_TC) == RESET);
}

4. 实现接收字符串功能

此部分可以通过中断或者轮询的方式实现。以下是通过轮询的方式检查是否接收到了特定的字符串：

void checkReceive(void) {
    uint8_t data; // 定义一个无符号 8 位整数型变量 data，用于存储接收到的数据
    char buffer[8]; // 定义一个长度为 8 的字符数组 buffer，用于存储接收到的数据
    int i = 0; // 定义一个整型变量 i，用于索引 buffer 数组
    
    // 进入一个循环，循环条件是 i 小于 7
    while (i < 7) {
        // 检查 USART3 接收缓冲区是否非空，即是否有数据可读
        if (USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_RXNE) != RESET) {
            // 如果接收缓冲区非空，则读取接收到的数据并存储到 data 变量中
            data = (uint8_t)USART_ReceiveData(USART3);
            // 将读取到的数据存储到 buffer 数组中，并将索引 i 自增
            buffer[i++] = data;
        }
    }
    
    // 在 buffer 数组末尾添加字符串结束标志 '\0'
    buffer[i] = '\0';
    
    // 比较 buffer 数组中的内容是否为 "led on"
    if (strcmp(buffer, "led on") == 0) {
        // 如果接收到的数据是 "led on"，则执行以下操作
        
        // 打开 LED 灯，即将 GPIOA 的 PA0 引脚输出低电平
        GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);
        
        // 定义一个指向字符串常量 "已打开" 的指针 msg
        char *msg = "已打开";
        
        // 进入一个循环，循环条件是指针 msg 指向的字符不为空字符 '\0'
        while (*msg) {
            // 发送指针 msg 指向的字符到 USART3，然后指针 msg 自增
            USART3_SendChar(*msg++);
        }
    }
}

注意：这里并没有添加中断服务程序，也没有实现字符缓存区的溢出处理，此外，发送和接收字符的精确处理逻辑可能需要根据实际需求调整。实际项目中还可能需要考虑debounce（消抖）和更加复杂的串口命令解析。

务必确保单片机的时钟配置正确，并且USART3的引脚与你连接的外设相匹配。在进行硬件连线时也要确保正确连接。

5. 主函数

在主函数里初始化LED和USART3，然后不断检查串口接收：

int main(void) {
    SystemInit();  // 调用 SystemInit() 函数初始化系统时钟，这通常是启动代码中的一部分，用于初始化系统的时钟和基本的硬件设置。

    LED_Init();  // 调用 LED_Init() 函数初始化 LED，准备控制 LED 灯的状态。

    USART3_Init(); // 调用 USART3_Init() 函数初始化 USART3，配置 USART3 的通信参数和引脚连接等。

    while (1) {
        checkReceive(); // 循环调用 checkReceive() 函数，用于检查是否接收到特定命令，并根据接收到的命令执行相应的操作。
    }
}

 

提问模型：GPT-4-TURBO-PREVIEW

提问时间：2024.03.10

3，问：

上面的问题中如果通过中断的方式实现USART3接收字符串功能，该怎么写，详细举例解释

3，答： 

要通过中断方式实现USART3接收字符串，我们需要做几件事情：

1. 配置NVIC以使能USART3中断。
2. 在USART3初始化函数中开启接收中断。
3. 编写USART3的中断服务函数来处理接收到的字节。

这种实现方式相比轮询，可以有效减少CPU的负担，特别是在数据不频繁接收时。

1. 配置NVIC以使能USART3中断

在USART3_Init函数中，初始化USART3后，你应该使能中断：

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; // 定义一个 NVIC_InitTypeDef 结构体变量，用于配置 NVIC 中断控制器

// 设置 NVIC 优先级分组为 2
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

// 设置中断源为 USART3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn;
// 设置抢占优先级为 1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
// 设置子优先级为 1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
// 使能中断通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
// 初始化 NVIC
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

// 使能 USART3 接收中断
USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE);

2. 在USART3初始化函数中开启接收中断

已经在上面的步骤中通过调用USART_ITConfig来实现了。

3. 编写USART3的中断服务函数来处理接收到的字节

你要定义一个缓冲区来存储接收到的字符，并在接收到整个字符串后进行处理：

#define BUFFER_SIZE 100 // 定义缓冲区大小为 100
char buffer[BUFFER_SIZE]; // 声明一个大小为 BUFFER_SIZE 的字符数组作为接收缓冲区
volatile unsigned int buffer_index = 0; // 声明一个无符号整数变量，用于表示当前缓冲区的索引位置，使用 volatile 关键字声明，表示在中断中可能被改变，需要及时更新

void USART3_IRQHandler(void) { // 定义 USART3 的中断服务函数
    // 检查是否接收到数据
    if (USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET) { // 如果接收到 USART3 的接收中断标志位
        char data = (char)USART_ReceiveData(USART3); // 读取接收到的数据，并转换为字符类型

        // 简单的字符串终止判断（例如以换行结束）
        if (data != '\n' && buffer_index < BUFFER_SIZE - 1) { // 如果接收到的字符不是换行且缓冲区索引未超过最大长度减一
            buffer[buffer_index++] = data; // 将接收到的字符存入缓冲区中，并更新索引
        } else { 
            buffer[buffer_index] = '\0'; // 确保字符串结束，即在缓冲区最后添加 '\0' 表示字符串结束

            // 检查接收到的命令
            if (strcmp(buffer, "led on") == 0) { // 如果接收到的命令是 "led on"
                GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0); // 点亮 LED
                char *msg = "已打开\n"; // 定义一个指向字符串的指针，表示要发送的消息
                while (*msg) { // 循环发送消息中的每一个字符，直到遇到 '\0' 表示字符串结束
                    USART3_SendChar(*msg++); // 发送字符并将指针移向下一个字符
                }
            }

            // 重置索引，准备下一次接收
            buffer_index = 0; // 将缓冲区索引重置为 0，准备接收下一条命令
        }

        USART_ClearITPendingBit(USART3, USART_IT_RXNE); // 清除接收中断标志位，准备下一次接收中断
    }
}

这个示例代码会在接收到一串字符后处理这串字符。如果接收到的字符串是"led on"加上换行符'\n'，它将点亮LED并通过USART3发送回"已打开\n"。

注意：实际上你可能需要添加更多的错误处理和缓冲区管理来处理可能出现的错误和异常情况（比如缓冲区溢出）。

此外，为了让上述代码正常工作，请确保你的USART3接收中断已经正确配置，并且你的系统时钟设置支持你的串口通信需求。你可能还需要根据你的具体硬件连接调整GPIO端口初始化和LED操作的代码。