STM32学习笔记(二) —— 调试串口详解

我们在调试程序时，经常会使用串口打印相关的调试信息，但是单片机串口不能直接与 PC 端的 USB 接口通讯，需要用到一个USB转串口的芯片来充当翻译的角色。我们使用的开发板上有这个芯片，所以在打印调试信息的时候直接使用USB线连接开发板与电脑USB口就可以了，这里的电路连接如下，

USB转TTL与一键下载电路图

这里使用串口1作为调试串口，需要使用跳线帽连接P7接口中的 TX与PA10，RX与PA9；

也实现了一键下载功能，可以使用串口下载程序而无需手动配置BOOT；

还可以通过板子上的USB转TLL调试其他设备，只需将P7接口中的 TX连接其他设备TTL电平接口的RX，RX连接其他设备TTL电平接口的TX，GND连接其他设备的GND，另外开发板还需要供电；

还可以使用开发板上的USB转232功能调试其他232接口设备，可以使用跳线帽连接P7接口中的 TX与TX232，RX与RX232。然后找到开发板上的P12接口，连接 TX与其他设备232接口的RX，RX与其他设备232接口的TX，GND与其他设备的GND，另外再给开发板供电；

注：上述调试串口，USB转TTL与USB转232功能同时只能使用一个，通过P7接口进行配置。

USB转232接口电路图

接下来就是配置软件实现调试串口的功能，这里不介绍串口，只是实现调试串口，方便后续程序调试，对于串口的使用在后面会详细介绍

1.配置串口

我们在上节创建的HAL库工程模板的基础上，通过 STM32CubeMX 来增加串口的配置代码。找到上节创建的项目文件，双击打开 STM32CubeMX 工程文件

配置串口1 ：异步模式， 波特率 115200，8位数据位，无奇偶校验，1位停止位( 115200-8-N-1 )，收发模式使能。这个波特率配置很常用，另外 9600-8-N-1 也很常用

配置完成后，点击 GENERATE CODE 生成代码

2.printf 函数重定向

printf 函数会调用 fputc 函数打印数据，如果我们让fputc函数打印的数据直接输出到串口，那调用printf函数时打印的数据就会通过串口发送出去。所以我们可以通过在fputc函数中调用串口发送函数来实现printf函数重定向

用 keil 打开刚才生成的代码，首先我们勾选配置选项中的 Use MicroLIB

然后分别在 usart.h 与 usart.c 中添加如下代码

/* usart.h */
#include <stdio.h>

/* usart.c */
int fputc(int _char, FILE *_stream)
{
    /* 串口阻塞发送函数 串口1    待发送数据               发送数据个数    发送超时时间*/
    HAL_UART_Transmit(&huart1,   (const uint8_t *)&_char, 1,              1000);
    
    return _char;
}

最后在 main.c 中就可以调用 printf 函数向串口打印调试信息。在 while(1) 循环中添加如下代码，编译后可下载到单片机中测试

printf("Hello World!\r\n");
HAL_Delay(500);

3.编译项目（Project – Rebuild all target files）并下载验证

使用一键下载功能时，可以在项目文件目录下找到.hex文件通过USB转串口的方式下载到开发板。下载程序的软件可以在HAL库工程模板这一章节的最后找到百度网盘链接分享

下载完之后，可以打开串口调试助手，就能看到开发板打印的数据 “Hello World!”

注：下载时选择 DTR的低电平复位，RTS高电平进BootLoader 选项

我们后续的下载都是使用ST-Link下载，可以直接在keil中下载或者调试，比较方便。可按下图配置并下载（Flash – Download）

下载完之后，打开串口调试助手，就可以查看到打印的数据

上述我们是在开发板中进行实际验证的效果，下面使用软件仿真

首先我们需要配置一下参数

然后再编译一下，没有问题就可以进入仿真界面

按下图点击下拉三角形，选择串口1，就能在右下方看到多出了一个标签页

串口显示区域

点击运行，然后观察上述串口显示区域，就可以看到打印的数据

打印出的 “Hello World!”，可以把此标签页从下方拖出来，拉大一点更方便查看

以下是几个常用的工具栏按钮，其他的等用到的时候再介绍

作者：SSS&10&01