STM32F103C8T6串口通信——数据包收发实现

硬件资源：

        使用stm32f103c8t6单片机作为主控，CH340USB转串口模块进行串口数据收发，0.96寸支持IIC协议的显示屏进行效果显示。

接线图：

项目思路：

①：什么是串口数据包？

用来存放数据的一串数据，由包头，包尾和中间的数据组成，数据长度可变，这里使用数据长度4个字节。

②：为什么要使用串口数据包？

例：MPU6050陀螺仪向单片机发送姿态数据，单片机如何了解哪里是数据的开头和结尾呢？

将数据的开头和结尾加上特殊的标识符或者16进制数（头：0XFF 尾：0XFE）

这样就可以分辨出数据的头尾了，便于收发数据，提高效率。

③：如何收发串口数据包？

这里对要发送的数据包打包，接收的数据进行解包

打包就是在想要发送的数据开头和结尾加上标识符（这里是0XFF和0XFE）

解包就是对接收到的数据包过滤掉包头和包尾进行显示。

代码部分：

废话不多说，上代码，首先是串口的初始化及数据包定义：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

long int  rxbuf[4];//定义存放十六进制数的接收数据包
long int  sedbuf[4];//定义存放十六进制数的发送数据包

int rxflag = 0;//接收标志位

void Uart1_init(int Buad)//串口初始化
{
	 GPIO_InitTypeDef gpioinitstructure;
	 USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	 
	 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	 //RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
	 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
	 
	
	//配置PA9  TX
	 
	 gpioinitstructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	 gpioinitstructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
	 gpioinitstructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	 
	 GPIO_Init(GPIOA, &gpioinitstructure);
	 
	 //PA10  RX
	 gpioinitstructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
	 gpioinitstructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

	 gpioinitstructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
	 
	 GPIO_Init(GPIOA, &gpioinitstructure);

	 //串口结构体初始化
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = Buad;//波特率设置
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	//收发模式
	USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
	
	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);

	
	
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

	 
	 USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
	 USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}

//发送字符
void USART_SendByte(USART_TypeDef* USARTx, char  str)
{

		USART_SendData(USARTx, str);//发送单个字符

		while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);//判断是否发送完成

	

}

/*自己封装的发送字符串函数，通过检测是否到达字符串末尾来判定是否跳出循环
参数：①：串口号
     ②： 字符串*/
void USART_SendString(USART_TypeDef* USARTx, char * str)
{
	while(*str != '\0')
	{
		USART_SendData(USARTx, *str);//发送单个字符
		str++;
		while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);//判断是否发送完成
		//Delay_ms(500);
	}

}


void send_pack(long int * sendbuf)//发送包
{
	USART_SendByte(USART1, 0xFF);
	USART_SendByte(USART1,sendbuf[0]);
	USART_SendByte(USART1,sendbuf[1]);
	USART_SendByte(USART1,sendbuf[2]);
	USART_SendByte(USART1,sendbuf[3]);
	USART_SendByte(USART1, 0xFE);

	
}

void USART1_IRQHandler(void)
{
	
	/*定义静态变量记录接收状态*/
	static int rxstate;//接收状态  0--等待包头  1--接收数据   2--等待包尾
	static int rxdata;//串口数据暂存
	static int i;
	
	if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) == SET)//检测串口状态是否处于接收状态
	{
		rxdata = USART_ReceiveData(USART1);//将接收到的数据暂存到rxdata
		
		
		/*根据接收状态判定进入哪个条件判断*/
		if(rxstate == 0)
		{
			if(rxdata == 0xFF)//接收到包头，下一位是数据，状态置1
			{
				rxstate = 1;

			}
		}
		else if(rxstate == 1)//接收到的是数据
		{
			rxbuf[i] = rxdata;//将接收缓冲区数据存放到，接收数组
			i++;
			
			if(i > 4 | i == 4)//固定长度4个字节，接收到4个之后下一位默认是包尾
			{
				i = 0;
				rxstate = 2;
			}
		}
		else if(rxstate == 2)//检测到包尾
		{
			if(rxdata == 0xFE)
			{
				rxflag = 1;//接收标志置1，代表接收完成
				rxstate = 0;//接收状态置0，准备接收下一段数据的包头
			}
		
		}
		
		USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);//清空中断标志，每接收到一次数据进入一次中断
	
	}


}

下面是主程序的初始化，及数据包收发：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "stm32f10x_usart.h"
#include "Delay.h"
#include "stdio.h"
#include "USART.h"
#include "OLED.h"

extern long int  rxbuf[4];
extern long int  sedbuf[4];

extern int rxflag;

int main(void)
{
	OLED_Init();
	OLED_Clear();
	
    Uart1_init(9600);
	
	OLED_ShowString(1, 1, "TxPacket");
	OLED_ShowString(3, 1, "RxPacket");
	
	sedbuf[0] = 0x01;
	sedbuf[1] = 0x02;
	sedbuf[2] = 0x03;
	sedbuf[3] = 0x04;

	
	while(1)
	{
		send_pack(sedbuf);
		
		OLED_ShowHexNum(2, 1, sedbuf[0], 2);
		OLED_ShowHexNum(2, 4, sedbuf[1], 2);
		OLED_ShowHexNum(2, 7, sedbuf[2], 2);
		OLED_ShowHexNum(2, 10,sedbuf[3], 2);
		
		if(rxflag == 1)
		{
			OLED_ShowHexNum(4, 1, rxbuf[0], 2);
			OLED_ShowHexNum(4, 4, rxbuf[1], 2);
			OLED_ShowHexNum(4, 7, rxbuf[2], 2);
			OLED_ShowHexNum(4, 10, rxbuf[3], 2);
		
		}
	
	}
 	
	


}

实验效果：

上位机：不断接收单片机发送的数据 

下位机：

总结：使用数据包进行收发数据，能够有效保证数据传输的准确性和效率。