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STM32CubeMX 实战教程：串口通信实验
- 1 前言
- 1.1 STM32CubeMX
- 1.2 教程介绍
- 1.3 准备工作
- 2 配置项目
- 2.1 项目导入
- 2.2 USART & NVIC 配置
- 2.3 Clock 配置
- 2.4 生成代码
- 3 代码测试
- 4 结束
- 附录
- 附录1 相关教程
- 附录2 USART1 配置窗口介绍
1 前言
1.1 STM32CubeMX
1.2 教程介绍
STM32CubeMX 实战教程 基于正点原子 STM32F1 精英板（STM32F103ZET6）平台，旨在通过对板载资源的使用将各种外设的配置方法讲述清楚。更多教程请订阅 [专栏]STM32CubeMX 。
本教程是 STM32CubeMX 实战教程中的第三篇，主要通过串口通信实验，将 STM32CubeMX USART 的配置方法讲述清楚。
1.3 准备工作
系统版本：Windows 10 专业版 64 位
软件版本：STM32CubeMX V6.0.0 （ STM32CubeMX 下载及安装教程 ）
硬件平台：正点原子 STM32F1 精英板
编译环境：MDK_ARM V5.29 （ MDK_ARM 下载及安装教程 ）
调试工具：ST-LINK/V2
串口助手：ATK-XCOM V2.6
2 配置项目
2.1 项目导入
将上一节的 SysTick_Test 的项目另存作为 USART_Test 的项目初始模板。
工程模板修改及项目导入，请参考：STM32CubeMX 实战教程：LED 灯、蜂鸣器、按键输入实验。这里就不重复了，项目目录如下：
2.2 USART & NVIC 配置
- 将 PA9 和 PA10 配置成 USART1_TX 和 USART1_RX；（由于没有配置 USART1，引脚会显示黄色警告）
- 点击 USART1，设置模式为 Asynchronous，无硬件流控制，参数为：115200，8 Bits，None，1；（配置完 USART1 后，相关引脚会显示绿色，提示引脚配置正常）
其他模式可参考：附录2 USART1 配置窗口介绍 。 - 点击 NVIC，使能 USART1 中断，优先级设置为 2，0；
- 勾选 Generate IRQ handler 生成中断服务函数，不勾选 Call HAL handler；（由于我们使用 LL 库，勾选了也没有作用）
2.3 Clock 配置
Clock 不需要配置，可直接继续使用。可参考：STM32CubeMX 实战教程：新建项目和生成 MDK_ARM 工程、STM32CubeMX 实战教程：SysTick 实验。
2.4 生成代码
项目管理配置及生成代码请参考：STM32CubeMX 实战教程：新建项目和生成 MDK_ARM 工程、STM32CubeMX 项目配置窗口介绍（一）、STM32CubeMX 项目配置窗口介绍（二）。
点击 GENERATE CODE 生成代码。
3 代码测试
- 打开 MDK_ARM 工程；
- main.c 文件 main 函数中，有 MX_USART1_UART_Init() 的回调函数，查看其函数源码；
值得注意的是：生成代码中开启中断，但默认不使能中断源。所以我们需要在初始化代码后配置使能一下 USART1 的中断源。 - 配置 USART1 Interrupt Source，在 MX_USART1_UART_Init() 函数后的用户代码区域加入配置代码；（使能 RXNE 和 IDLE 中断）
- 在 usart.c 文件用户代码区域加入中断回调函数及中断处理代码；（请自行在 usart.h 文件中声明相关变量和函数）
USART1_IRQ 回调函数代码如下：（代码解析请参考：STM32 串口接收不定长字节数据 ）
uint8_t USART1_RX_BUF[256];
uint8_t USART1_RX_CNT = 1;
uint8_t USART1_TX_STA = 0;
void USART1_IRQ(void)
{
uint8_t res;
uint8_t clear = clear;
if(LL_USART_IsActiveFlag_RXNE(USART1) != 0)
{
res = USART1->DR;
USART1_RX_BUF[USART1_RX_CNT++] = res;
}
else if(LL_USART_IsActiveFlag_IDLE(USART1) != 0)
{
clear = USART1->SR;
clear = USART1->DR;
USART1_RX_BUF[0] = USART1_RX_CNT - 1;
USART1_RX_CNT = 1;
USART1_TX_STA = 1;
}
}
- 在 stm32f1xx_it.c 文件 USART1_IRQHandler() 函数的用户代码区域调用中断处理函数 USART1_IRQ()；
- 在 while 循环中加入测试代码；
main 函数代码如下：
int main(void)
{
LL_APB2_GRP1_EnableClock(LL_APB2_GRP1_PERIPH_AFIO);
LL_APB1_GRP1_EnableClock(LL_APB1_GRP1_PERIPH_PWR);
NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PRIORITYGROUP_4);
LL_GPIO_AF_Remap_SWJ_NONJTRST();
SystemClock_Config();
SysTick->CTRL = SysTick_CTRL_ENABLE_Msk | // SysTick Timer clock source = HCLK_DIV8 (HCLK/8 = 9MHz)
SysTick_CTRL_TICKINT_Msk; // SysTick Timer ENABLE | SysTick Timer Interrupt ENABLE
MX_GPIO_Init();
MX_USART1_UART_Init();
LL_RCC_GetSystemClocksFreq(&get_rcc_clock);
LL_USART_EnableIT_RXNE(USART1); // ENABLE USART1 RXNE Interrupt
LL_USART_EnableIT_IDLE(USART1); // ENABLE USART1 IDLE Interrupt
while (1)
{
if(USART1_TX_STA == 1)
{
uint8_t i;
for(i=1;i<USART1_RX_BUF[0] + 1;i++)
{
while(LL_USART_IsActiveFlag_TC(USART1) == RESET);
LL_USART_TransmitData8(USART1,USART1_RX_BUF[i]);
}
while(LL_USART_IsActiveFlag_TC(USART1) == RESET);
USART1_TX_STA = 0;
}
}
}
- 编译工程；
- 使用 ST-LINK/V2 下载程序，按下复位按键，若按照下面操作看到正常现象，则说明程序正常运行，USART1 配置成功。
| Steps | 操作 | 正常现象 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 1 | 使用 X-COM 串口助手默认配置发送任意字符串（中英文皆可） | 串口助手会接收到相同的字符串 | - |
可参看下图：
4 结束
本教程由 Brendon Tan 原创发布，版权所有。该文档仅供个人学习交流使用，不得用于其他用途， 禁止商用， 转载或公开使用请联系作者授权。
此教程由本人独立整理，如有不当之处，欢迎指正。
附录
附录1 相关教程
STM32Cube 系列软件教程总目录请参考文章：STM32Cube 生态系统之网站、视频、文档及教程汇总 。
该文章还提供：
- STM32Cube 生态系统相关文章
- STM32Cube 生态系统相关软件更新介绍
- STM32Cube 生态系统相关教程汇总
- STM32Cube 生态系统相关网站汇总
- 该文章会不定期修改更新，更多信息请进入文章查看
附录2 USART1 配置窗口介绍
- Mode
- Disable - 失能
- Asynchronous - 异步模式
该模式下，仅需 TXD 和 RXD 两个引脚即可通信，即我们常用的串口。 - Synchronous - 同步模式
该模式下，除了需要 TXD 和 RXD 两个引脚外，还需时钟线 CK 才能正常通信。在 STM32F1 中，仅 USART 才有此功能，即 USART1，USART2，USART3。 - Single Wire (Half-Duplex) - 半双工单线模式
该模式下，仅需要 TXD 一个引脚即可正常通信。 - Multiprocessor Communication - 多处理器通讯模式
该模式下，需要 TXD 和 RXD 两个引脚才能正常通信；设备可选择空闲总线或地址标记两种方式唤醒，需通过控制寄存器 CR1 的 Bit 11 配置。 - IrDA - 红外解码通信
该模式下，需要 TXD 和 RXD 两个引脚才能正常通信。 - LIN - 总线通信
该模式下，需要 TXD 和 RXD 两个引脚才能正常通信；设备可选择 10 Bits 或 11 Bits 两种断开符检测，需通过控制寄存器 CR2 的 Bit 5 配置。 - SmartCard - 智能卡模式
该模式下，仅需要 TXD 一个引脚即可正常通信。在 STM32F1 中，仅 USART 才有此功能，即 USART1，USART2，USART3。 - SmartCard with Card Clock - 带时钟智能卡模式
该模式下，仅需要 TXD 和 CK 两个引脚即可正常通信。在 STM32F1 中，仅 USART 才有此功能，即 USART1，USART2，USART3。
- Hardware Flow Control (RS232)
在 STM32F1 中，仅 USART 才有此功能，即 USART1，USART2，USART3。- Disable - 失能
- CTS Only - 仅 CTS
- RTS Only - 仅 RTS
- CTS/RTS - CTS/RTS
