代码收藏家技术教程 2024-11-29

STM32-CubeIDE用串口通讯

USART串口通讯

一、轮询模式

1.设置所接引脚为UART异步模式

选择完成CTRL+S保存。

2.编写测试代码（自动发送hello world）

在mian函数里面编写代码

原函数

调用函数，需要数据类型一致，使用函数通过串口发送数组里面的数据

打开串口助手测试

选择对应的端口，波特率需要一致。

3.编写接收数据的代码

通过串口助手测试代码正常使用。

二、中断模式收发

1.打开URAT的中断功能，然后保存自动生成代码

2.使用中断发送数据

3.使用中断接收数据

串口使用中断模式来接收信息，没有等待时间，如果程序写在while循环中，会有这次数据还没有接收完成就去接收下次数据的情况，所以需要将对应程序写在中断函数的回调函数中。

在stm32f1xx_hal_uart.c文件中，有一个回调函数，我们可以重新定义其内容

将定义的数组改成全局变量

/* USER CODE BEGIN PV */
uint8_t receiveData[2];
/* USER CODE END PV */

复制回调函数到main.c文件中，重新定义回调函数

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) {
	  HAL_UART_Transmit_IT(&huart1, receiveData, 2);
	  GPIO_PinState state = GPIO_PIN_SET;	
	  if (receiveData[1] == '1') {
		  state = GPIO_PIN_RESET;

		  if (receiveData[0] == 'L') {
			  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED_MCU_Pin, state);
		  }
	  }

	  if (receiveData[1] == '0') {
		  state = GPIO_PIN_SET;

		  if (receiveData[0] == 'L') {
			  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED_MCU_Pin, state);
		  }
	  }

	  HAL_UART_Receive_IT(&huart1, receiveData, 2);				//每次执行完回调函数内容后，要继续为下次接收开启串口接收数据
}
/* USER CODE END 0 */

3.串口使用DMA模式接收发送数据

无论用上面哪种方式，询问或者中断，都会占用CPU，所以可以使用DMA来搬运数据，等搬运完成触发中断就可以去处理。减少了对CPU的占用率。

开启DMA功能。
将串口中断函数改成DMA函数，修改其后缀即可，其他不变。
下载调试发现程序正常，正常接收发送数据。

4.串口接收不定长数据

我们可以认为空闲（ldle）中断发生时，就是一帧数据包接收完成了，此时再对数据进行分析处理即可。

  HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA(&huart1, receiveData, sizeof(receiveData));
  /* 接收空闲中断，接收长度是最大长度。而不是接收数据的长度。可以设置为数组的长度。而数组的长度要尽量大。不至于溢出 */

HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA对应的回调函数不是之前RxCpltCallback回调函数了，而是RxEventCallback这个回调函数了。

void HAL_UARTEx_RxEventCallback(UART_HandleTypeDef *huart, uint16_t Size) {
	if (huart == &huart1) {									//判断触发的中断是哪个中断
		HAL_UART_Transmit_DMA(huart, receiveData, Size);	//将接收的数据发送回去

		HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA(&huart1, receiveData, sizeof(receiveData));		//重新启动接收函数
	}
}

下载代码，连接电脑发送数据，单片机可以正常接收到数据并且执行RxEventCallback()函数，而不是执行RxCpltCallback()这个回调函数。

上面虽然实现了功能，但是当接收数据达到接收数组的一半时，也会有产生中断，使得一半之后的数据接收不到，所以需要在接收数据之后将接收过半中断给关闭了

  HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA(&huart1, receiveData, sizeof(receiveData));
  /* 接收空闲中断，接收长度是最大长度。而不是接收数据的长度。可以设置为数组的长度。而数组的长度要尽量大。不至于溢出 */
  __HAL_DMA_DISABLE_IT(&hdma_usart1_rx, DMA_IT_HT);

5.蓝牙透传模块BT24

BT24蓝牙透传模块可以通过串口收发数据，BT24蓝牙模块默认波特率为9600，所以需要将波特率设置为9600，手机可以下载DX-SMART这个APP连接蓝牙模块，并且进行数据的收发。
添加DMA通道：在 USART1 -> Configuration -> DMA Settings 标签卡中，点击 Add 按钮，分别添加 USART3_RX 和 USART3_TX 的 DMA 通道
使能串口中断：在 USART1 -> Configuration -> NVIC Settings 标签卡中，勾选 USART1 global interrupt 的 Enable
代码部分

定义全局变量 receiveData 作为串口接收数组，由于是不定长数据的接收，因此缓冲区大小可以根据实际需求调整，只能大不能小，否则可能会丢失数据。

/* USER CODE BEGIN PV */
uint8_t receiveData[50];
/* USER CODE END PV */

在 main 函数中，使用 HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA 函数开启不定长数据DMA接收，注意：需要关闭DMA传输过半中断，我们只需要接收完成中断，此函数是以空闲中断作为接收完成的标志，而不是接收长度，因此可以接收任意长度的数据。

  /* USER CODE BEGIN 2 */
  HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA(&huart1, receiveData, sizeof(receiveData));	//通过DMA将数据接收并存到receiveData数组中
  __HAL_DMA_DISABLE_IT(&hdma_usart1_rx, DMA_IT_HT);	//关闭DMA传输过半中断，只需要接收完成中断。
  /* USER CODE END 2 */

在中断函数 HAL_UARTEx_RxEventCallback 中，处理接收到的数据，所有的串口接收和发送操作都在中断函数中进行，不会阻塞主程序。下面代码功能是接收到数据之后确人是蓝牙所连接口接收到的之后，发送回去，并对数据进行解析从而控制LED灯的亮或者灭。

数据包含了（包头，数据长度，功能数据，校验和）。包含由自己决定，下面例子包头是0xAA，第二位是长度，接着是控制LED的亮灭（0x00表示输出低电平，0x01表示输出高电平），之后是控制的哪个LED（0x01表示第一个LED，0x02表示第二个LED，0x03表示第三个LED），最后是前面所有数据的总和来当作一个验证方式。

void HAL_UARTEx_RxEventCallback(UART_HandleTypeDef *huart, uint16_t Size) {
	if (huart == &huart1) {
		HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, receiveData, Size);

		if (receiveData[0] == 0xAA) {
			if (receiveData[1] == Size) {
				uint8_t sum = 0;

				for (uint8_t i = 0; i < Size - 1; i++) {
					sum = sum + receiveData[i];
				}

				if (sum == receiveData[Size - 1]) {
					for (uint8_t i = 2; i < Size - 1; i += 2) {
						GPIO_PinState state = GPIO_PIN_SET;

						if (receiveData[i + 1] == 0x00) {
							state = GPIO_PIN_RESET;
						} else {
							state = GPIO_PIN_SET;
						}

						if (receiveData[i] == 0x01) {
							HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, LED1_Pin, state);
						} else if (receiveData[i] == 0x02) {
							HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, LED2_Pin, state);
						}  else if (receiveData[i] == 0x03) {
							HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, LED3_Pin, state);
						}
					}
				}
			}
		}
	    HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA(&huart1, receiveData, sizeof(receiveData));
	    __HAL_DMA_DISABLE_IT(&hdma_usart1_rx, DMA_IT_HT);
	}
}

手机通过蓝牙将数据发送到BT24模块，单片机通过串口连接蓝牙模块可以接收数据。