串口通信實驗

Printf支持

printf向串口發送一些字符串數據。如果使用串口2，可以修改while((USART1->SR&0X40)==0);和USART1->DR = (u8) ch; 中的USART1為USART2.

//加入以下代碼,支持printf函數,而不需要選擇use MicroLIB #if 1 #pragma import(__use_no_semihosting) //解決HAL庫使用時,某些情況可能報錯的bug int _ttywrch(int ch) {ch=ch;return ch; } //標準庫需要的支持函數 struct __FILE { int handle; /* Whatever you require here. If the only file you are using is */ /* standard output using printf() for debugging, no file handling */ /* is required. */ }; /* FILE is typedef’ d in stdio.h. */ FILE __stdout; //定義_sys_exit()以避免使用半主機模式 void _sys_exit(int x) { x = x; } //重定義fputc函數 int fputc(int ch, FILE *f) { while((USART1->SR&0X40)==0);//循環發送,直到發送完畢 USART1->DR = (u8) ch; return ch; } #endif

實驗現象

從電腦串口助手發送長度為200以內任意長度的字符串給STM32串口1（字符串以回車換行標識結束），STM32接收到字符串之后，一次性通過串口1把所有數據返回給電腦。

實現過程

把每個接收到的數據保存在一個程序定義的Buffer數組中（數組長度為200），同時把接收到的數據個數保存在定義的變量中。程序通過對接收到的每個數據進行結束判斷（接收到回車0x0d之后再接收到換行0x0a），程序接收結束之后，設置相應的標記位，標記結束。。。外部 循環通過判斷標志位來判斷程序結束，然后一次性通過串口1發送出來。發送完成之后，所有標志位和數據量都清零

#define USART_REC_LEN 200 //定義最大接收字節數 200u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN];//接收緩沖,最大USART_REC_LEN個字節.末字節為換行符u16 USART_RX_STA; //接收狀態標記 USART_RX_STA

bit15	bit14	bit13~0
接收完成標志	接收到0X0D標志	接收到的有效數據個數

程序要求，發送的字符是以回車換行結束（0x0D,0x0A)，windows系統下，回車是由兩個字符構成的，“0x0d”和“0x0a”。

ABCDEFGHI…….M(0x0D),(0x0A)，每次接受一個數據，判斷是不是0x0d。如果說接收完成，將接收到的數據發出去，同時清零標志位。

代碼

main.c

在main里面有HAL_UART_Transmit函數，HAL_UART_Transmit(&UART1_Handler,(uint8_t*)USART_RX_BUF,len,1000); //發送接收到的數據，這個數據是一次性全部發送出去，USART_RX_BUF保存接收到的數據，len是此次接收到的數據長度。

發送完之后清零將USART_RX_STA設置為0

#include "sys.h" #include "delay.h" #include "usart.h" #include "led.h" #include "key.h" int main(void) {u8 len; u16 times=0; HAL_Init(); //初始化HAL庫 Stm32_Clock_Init(360,25,2,8); //設置時鐘,180Mhzdelay_init(180); //初始化延時函數uart_init(115200); //初始化USARTLED_Init(); //初始化LED KEY_Init(); //初始化按鍵while(1){if(USART_RX_STA&0x8000){ len=USART_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的數據長度printf("\r\n您發送的消息為:\r\n");HAL_UART_Transmit(&UART1_Handler,(uint8_t*)USART_RX_BUF,len,1000); //發送接收到的數據while(__HAL_UART_GET_FLAG(&UART1_Handler,UART_FLAG_TC)!=SET); //等待發送結束printf("\r\n\r\n");//插入換行USART_RX_STA=0;}else{times++;if(times%5000==0){printf("aaaaaaaaaaaaaaa\r\n\r\n\r\n");}if(times%200==0)printf("請輸入數據,以回車鍵結束\r\n"); if(times%30==0)LED0=!LED0;//閃爍LED,提示系統正在運行.delay_ms(10); } } }

usart.h

其中有一個extern，c語言中extern可置于變量或者函數之前，以表示變量或者函數的定義在別的文件中，提示編譯器遇到此變量和函數時在其他模塊中尋找其定義。extern聲明變量可以多次，但定義只有一次。

比如usart.h頭文件中，extern u8 aRxBuffer[RXBUFFERSIZE];//HAL庫USART接收Buffer，aRxBuffer[RXBUFFERSIZE]已經在usart.c定義過了，這樣的話，如果在main中引入usart.h頭文件，相當于在main里面也用了extern，那么也就可以在main中用usart.c定義過的aRxBuffer[RXBUFFERSIZE]變量。

#ifndef _USART_H #define _USART_H #include "sys.h" #include "stdio.h" #define USART_REC_LEN 200 //定義最大接收字節數 200 #define EN_USART1_RX 1 //使能（1）/禁止（0）串口1接收extern u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN]; //接收緩沖,最大USART_REC_LEN個字節.末字節為換行符 extern u16 USART_RX_STA; //接收狀態標記 extern UART_HandleTypeDef UART1_Handler; //UART句柄#define RXBUFFERSIZE 1 //緩存大小 extern u8 aRxBuffer[RXBUFFERSIZE];//HAL庫USART接收Buffer//如果想串口中斷接收，請不要注釋以下宏定義 void uart_init(u32 bound);#endif

usart.c

以下文字描述配合代碼去理解：

對于void uart_init(u32 bound)函數，里面調用了HAL_UART_Receive_IT(&UART1_Handler, (u8 *)aRxBuffer, RXBUFFERSIZE);這里面RXBUFFERSIZE為緩存大小，設置為1，希望在中斷服務函數里，每接收到一個字符，都能夠進入到回調函數里，方面在回調函數中對數據進行判斷。

對于HAL_UART_MspInit函數，里面有一個#if EN_USART1_RX，如果開啟接收的話，使能USART1中斷通道，設置搶占和響應優先級，usart.h可以找到EN_USART1_RX，他是默認設置為1，也就是開啟接收。

然后在USART1_IRQHandler中斷服務函數里面，首先調用HAL庫中斷處理公用函數HAL_UART_IRQHandler(&UART1_Handler)，由于設置RXBUFFERSIZE緩存大小為1，每接收到一個字符都將進入HAL_UART_RxCpltCallback回調函數里面。

在usart.c里面定義了兩個重要的變量，u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN];和u16 USART_RX_STA=0; USART_RX_BUF是一個長度為200的數組，在實驗過程里面有做說明，它用來保存接收到的數據。USART_RX_STA是一個十六位的變量，為接收狀態標記，bit15，接收完成標志；bit14，接收到0x0d；bit13~0，接收到的有效字節數目；

對于HAL_UART_RxCpltCallback接收完成回調函數，USART_RX_STA&0x8000即bit15位比較，若為1則接受完成。USART_RX_STA&0x4000即與第14位比較，若為1則說明，接收到了0x0d。aRxBuffer[0]指這一次接收到的數據，如果說接收到了0x0d之后又接收到了0x0a，說明程序接收結束，設置標記位最高位為1 。

如果說還沒收到0X0D，先判斷這次是不是0x0d，如果不是，就把這次接收到的數據保存在USART_RX_BUF里面，其中，USART_RX_STA&0x3fff，0x3fff即0011 1111 1111 1111，bit相同則為1否則為0，便得到已經接收的字符數量。

如果說接收數據量超過200，那么就重新開始處理。

#include "usart.h" #include "delay.h" #if 1 #pragma import(__use_no_semihosting) //標準庫需要的支持函數 struct __FILE { int handle; }; FILE __stdout; //定義_sys_exit()以避免使用半主機模式 void _sys_exit(int x) { x = x; } //重定義fputc函數 int fputc(int ch, FILE *f) { while((USART1->SR&0X40)==0);//循環發送,直到發送完畢 USART1->DR = (u8) ch; return ch; } #endif #if EN_USART1_RX //如果使能了接收 //串口1中斷服務程序 //注意,讀取USARTx->SR能避免莫名其妙的錯誤 u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN]; //接收緩沖,最大USART_REC_LEN個字節. //接收狀態 //bit15， 接收完成標志 //bit14， 接收到0x0d //bit13~0， 接收到的有效字節數目 u16 USART_RX_STA=0; //接收狀態標記 u8 aRxBuffer[RXBUFFERSIZE];//HAL庫使用的串口接收緩沖 UART_HandleTypeDef UART1_Handler; //UART句柄//初始化IO 串口1 //bound:波特率 void uart_init(u32 bound) { //UART 初始化設置UART1_Handler.Instance=USART1; //USART1UART1_Handler.Init.BaudRate=bound; //波特率UART1_Handler.Init.WordLength=UART_WORDLENGTH_8B; //字長為8位數據格式UART1_Handler.Init.StopBits=UART_STOPBITS_1; //一個停止位UART1_Handler.Init.Parity=UART_PARITY_NONE; //無奇偶校驗位UART1_Handler.Init.HwFlowCtl=UART_HWCONTROL_NONE; //無硬件流控UART1_Handler.Init.Mode=UART_MODE_TX_RX; //收發模式HAL_UART_Init(&UART1_Handler); //HAL_UART_Init()會使能UART1HAL_UART_Receive_IT(&UART1_Handler, (u8 *)aRxBuffer, RXBUFFERSIZE);//該函數會開啟接收中斷：標志位UART_IT_RXNE，并且設置接收緩沖以及接收緩沖接收最大數據量}//UART底層初始化，時鐘使能，引腳配置，中斷配置 //此函數會被HAL_UART_Init()調用 //huart:串口句柄void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef *huart) {//GPIO端口設置GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;if(huart->Instance==USART1)//如果是串口1，進行串口1 MSP初始化{__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); //使能GPIOA時鐘__HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE(); //使能USART1時鐘GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_9; //PA9GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_AF_PP; //復用推挽輸出GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP; //上拉GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_FAST; //高速GPIO_Initure.Alternate=GPIO_AF7_USART1; //復用為USART1HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure); //初始化PA9GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_10; //PA10HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure); //初始化PA10#if EN_USART1_RXHAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn); //使能USART1中斷通道HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn,3,3); //搶占優先級3，子優先級3 #endif }}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，最高位{if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d{if(aRxBuffer[0]!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收錯誤,重新開始else USART_RX_STA|=0x8000; //接收完成了 }else //還沒收到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;//接收數據錯誤,重新開始接收 } }}} }//串口1中斷服務程序 void USART1_IRQHandler(void) { u32 timeout=0;u32 maxDelay=0x1FFFF; #if SYSTEM_SUPPORT_OS //使用OSOSIntEnter(); #endifHAL_UART_IRQHandler(&UART1_Handler); //調用HAL庫中斷處理公用函數timeout=0;while (HAL_UART_GetState(&UART1_Handler) != HAL_UART_STATE_READY)//等待就緒{timeout++;超時處理if(timeout>maxDelay) break; }timeout=0;while(HAL_UART_Receive_IT(&UART1_Handler, (u8 *)aRxBuffer, RXBUFFERSIZE) != HAL_OK)//一次處理完成之后，重新開啟中斷并設置RxXferCount為1{timeout++; //超時處理if(timeout>maxDelay) break; } #if SYSTEM_SUPPORT_OS //使用OSOSIntExit(); #endif } #endif

總結

以上是生活随笔為你收集整理的STM32-串口接收、发送数据实验-程序代码分析的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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