代码收藏家技术教程 2023-08-02

STM32 HAL库串口收发教程详解

首先配置STM32CubeMX

第一步在系统SYS里的Debug（调试）选项选择Serial Wire（这里使用ST-LINK-V2仿真下载器所以选择该项）。

第二打开使用外部晶振

在芯片引脚上点击PC13选择GPIO_Output(即设置GPIO为输出模式)

点击GPIO，点击PC13

在其下方配置引脚：

GPIO out level 设置成High（高电平）即初始设置成高电平。本处使用的最小系统STM32F103C8T6，其自带LED灯的正极默认接3.3V，负极接PC13引脚，也就是使用这款最小系统则无需接线。当PC13输出低电平时，LED亮起，输出高电平时LED熄灭。

GPIO mode设置成Output Push Pull（推挽输出）

GPIO Pull-upPull down 设置成No pull-up and no pull-down（不上拉也不下拉）

Maximum output speed设置成Low(低速模式）

User Label 名称根据自己喜好命名，也可以不命名这里命名为PC13

串口数据发送有两种方式，一种是阻塞式的，一种是非阻塞式的。阻塞式的顾名思义就是数据发送是一次接一次发送的，也就是上一个数据发送完成才会继续接着发送下一个数据，每次发送数据都按时间顺序排队。而非阻塞式则会立即发送。

首先介绍阻塞式的

在Function中选择

HAL_UART_Transmit (UART_HandleTypeDef *huart, const uint8 t *pData, uint16 t Size, uint32 t Timeout)

这个函数就是阻塞式串口发送数据，第一个参数是UART句柄，指向已初始化的UART外设。指向huart这里使用串口一所以是huart1的地址，第二个参数是需要发送的数据。Txstr1的字节大小使用sizeof来取大小。Timeout是操作超时时间，单位是毫秒。当执行某个操作时，可能会遇到需要等待的情况，比如等待网络响应、等待数据传输完成、等待锁释放等。为了确保程序的执行不会无限期地阻塞在等待状态，我们可以设置一个超时时间（即 timeout），如果在规定的时间内操作未完成，则会触发超时处理。

将这个函数复制粘贴到主程序里，并填入参数。执行完发送数据后反转LED灯以便可以看到执行效果。在函数名HAL_UART_RxCpltCallback中，"RxCplt"表示"Receive Complete"，即接收完成的意思。

HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_13,GPIO_PIN_RESET);//LED灯反转函数。

发送的数据字符串数组命名为Txstr1，字符串内容是hello word，\r\n表示将光标移动到行首并换行。

将串口一的TX（PA9）和RX（PA10）和USB转TTL的TX和RX相连，注意需要交叉相连。即芯片的TX连接USB转TTL的RX，芯片的RX连接USB转TTL的TX。VCC和GND也要相连，并插入电脑。打开串口助手XCOM，波特率9600，停止位1位，数据位8为，无奇偶校验。按下单片机的复位键，此时串口助手收到hello word，并且单片机上的LED灯亮起。至此，阻塞式串口发送数据完成。

其次是非阻塞式的数据发送。非阻塞式的串口数据发送相比阻塞式会复杂一点。在配置STM32CubeMX的时候多了一步操作。就是要勾选NVCI Settings中的USART1 global interrupt（串口一全局中断）让它使能，如果不勾选这项的话就无法成功发送数据。

非阻塞式也称中断式的串口数据发送函数是HAL_UART_Transmit_IT(UART_HandleTypeDef *huart, const uint8_t *pData, uint16_t Size)，与阻塞式不同的是其没有超时时间参数。

将其复制到主程序里填入参数执行。

中断式的发送方式还需要一个回调函数，回调函数用于执行完数据发送后执行什么内容。weak表示这个函数是虚函数，即函数里没有执行任何内容。我们只需要重写这个虚函数即可。

回调函数编写如下，当数据发送完成时，LED灯电平翻转即亮起，串口数据发送效果跟上面的方法是一样的。

接下来是串口接收教程，接收和中断基本差不多。

使用串口数据接收中断式函数。HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)

该函数的*huart指向串口外设。其中，h代表"handle"或者"handler"，表示这个结构体是用来处理UART通信相关操作的句柄或者处理器。填写实参时取具体串口的地址即可，如&huart1，表示串口一。*pData即指向所接收的数据的指针，填实参时取对应变量的地址，如&Rxdata。Size是指接收的数据的个数。

将中断式函数写在主函数里。

另外跟发送一样，中断接收串口数据也有接收完成回调函数。

在主函数前重写串口接收函数即可。

单片机和电脑使用usb-ttl连接上后打开串口助手。发送01，并勾选以十六进制发送即可。这样单片机上的LED灯也会翻转电平。

非阻塞式串口数据接收函数是HAL_UART_Receive(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)，其中Timeout是接收超时时间，每次执行这个函数时都会有一定的超时时间，在超时时间内可以接收数据，在超时时间外不会接收数据无论实际有无收到数据。因此当要重复接收某一数据是建议将此函数放在循环里。