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STM32-CubeIDE用串口通讯

news 2025/8/7 4:02:49

USART串口通讯

一、轮询模式

1.设置所接引脚为UART异步模式

在这里插入图片描述

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

在这里插入图片描述

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

在这里插入图片描述

2.使用中断发送数据

在这里插入图片描述

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。
打开手机APP连接好蓝牙模块之后，发送0xAA, 0x09, 0x01, 0x01, 0x02, 0x01, 0x03, 0x01, 0xBC，单片机接收到之后发送回来，手机也会接收到这个数据，并且将LED1,LED2,LED3三个LED灯全部点亮，确认代码无误。