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一、基于STM32F103C8T6最小系统板和STM32CubeMX实现LED灯循环闪烁
二、基于STM32F103C8T6和STM32CubeMX实现UART串口通信数据收发
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前言
这次我用的板子是一个用STM32F103C8T6作为主控芯片的一个数据采集卡，两个LED灯连接的引脚是PB3与PB4，TX与RX引脚分别是PA9和PA10。完整工程下载链接：
基于STM32F103C8T6(HAL库)和CubeMX实现UART串口通信数据收发.rar
相关基础概念：
基于STM32之UART串口通信协议（一）详解
一、配置CubeMX
1、新建工程;
2、配置时钟源，在RCC里面的HSE配置的是晶振时钟;
3、配置程序烧录引脚SYS为SWD模式;
4、配置GPIO口，配置一个LED灯（我的板子是PB3），起到串口成功接收到数据时的指示作用;
5、配置串口收发引脚
此处我们采用的通信方式为UART通信（异步全双工串口通信），PA9作为TX，PA10作为RX使用。直接在可视框图里点击相应的引脚进行配置。
配置到目前，效果图为：
可以发现，TX和RX两个引脚配置完之后是黄色的，代表还没有配置完毕，下面继续进行配置。
6、在左边的"Connectivity”里面的USART1模式里选择异步全双工通信模式asynchronous
⮚点击USATR1
⮚设置MODE为异步通信(Asynchronous)
⮚基础参数：波特率为115200 Bits/s。传输数据长度为8 Bit。奇偶检验无，停止位1，接收和发送都使能
⮚GPIO引脚设置 USART1_RX/USART_TX
⮚NVIC Settings 一栏使能接收中断
这里简单扩展一下：
STM32F103系列单片机共有5个串口，其中1-3是通用同步/异步串行接口USART(Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter)，4,、5是通用异步串行接口UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)。
7、配置时钟树，我还是开到最高的72MHz
8、进行项目设置，最后生成代码，CubeMX部分就大功告成了
二、HAL库UART相关函数简介
2.1 串口发送/接收函数
HAL_UART_Transmit();//串口发送数据，使用超时管理机制
HAL_UART_Receive();//串口接收数据，使用超时管理机制
HAL_UART_Transmit_IT();//串口中断模式发送
HAL_UART_Receive_IT();//串口中断模式接收
HAL_UART_Transmit_DMA();//串口DMA模式发送
HAL_UART_Transmit_DMA();//串口DMA模式接收
这六个函数参数基本一致，发送/接收各挑一个常用的函数进行简单介绍：
串口发送数据：
HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)
功能：
串口发送指定长度的数据。如果超时没发送完成，则不再发送，返回超时标志（HAL_TIMEOUT）。
参数：
⮚ UART_HandleTypeDef *huart UART的别名 如 : UART_HandleTypeDef huart1; 别名就是huart1
⮚ *pData 需要发送的数据
⮚ Size 发送的字节数
⮚ Timeout 最大发送时间，发送数据超过该时间退出发送
举例： HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)ZZX, 3, 0xffff); //串口发送三个字节数据，最大传输时间0xffff
串口接收数据：
HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)
功能：
串口中断接收，以中断方式接收指定长度数据。
大致过程是，设置数据存放位置，接收数据长度，然后使能串口接收中断。接收到数据时，会触发串口中断。再然后，串口中断函数处理，直到接收到指定长度数据，而后关闭中断，进入中断接收回调函数，不再触发接收中断。(只触发一次中断)
参数：
⮚ UART_HandleTypeDef *huart UART的别名
⮚ *pData 接收到的数据存放地址
⮚ Size 接收的字节数
举例： HAL_UART_Receive_IT(&huart1,(uint8_t *)&value,1); //中断接收一个字符，存储到value中
2.2 串口中断函数
HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart); //串口中断处理函数
HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); //串口发送中断回调函数
HAL_UART_TxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); //串口发送一半中断回调函数（不常用）
HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); //串口接收中断回调函数
HAL_UART_RxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);//串口接收一半回调函数（不常用）
HAL_UART_ErrorCallback();//串口接收错误函数
串口接收中断回调函数：
HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);
功能：
HAL库的中断进行完之后，并不会直接退出，而是会进入中断回调函数中，用户可以在其中设置代码，串口中断接收完成之后，会进入该函数，该函数为空函数，用户需自行修改。
参数：
⮚ UART_HandleTypeDef *huart UATR的别名
举例： HAL_UART_RxCpltCallback(&huart1){ //用户设定的代码 // }
串口中断处理函数：
HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart);
功能：
对接收到的数据进行判断和处理，判断是发送中断还是接收中断，然后进行数据的发送和接收，在中断服务函数中使用。
如果接收数据，则会进行接收中断处理函数
/* UART in mode Receiver ---------------------------------------------------*/
if((tmp_flag != RESET) && (tmp_it_source != RESET))
{
UART_Receive_IT(huart);
}
如果发送数据，则会进行发送中断处理函数
/* UART in mode Transmitter ------------------------------------------------*/
if (((isrflags & USART_SR_TXE) != RESET) && ((cr1its & USART_CR1_TXEIE) != RESET))
{
UART_Transmit_IT(huart);
return;
}
2.3 串口查询函数
HAL_UART_GetState(); 判断UART的接收是否结束，或者发送数据是否忙碌
举例：
while(HAL_UART_GetState(&huart4) == HAL_UART_STATE_BUSY_TX) //检测UART发送结束
三、逻辑代码部分
3.1 UART接收中断
因为中断接收函数只能触发一次接收中断，所以我们需要在中断回调函数中再调用一次中断接收函数。
具体流程：
1、初始化串口
2、在main中第一次调用接收中断函数
3、进入接收中断，接收完数据 进入中断回调函数
4、修改HAL_UART_RxCpltCallback中断回调函数，处理接收的数据，
5、回调函数中要调用一次HAL_UART_Receive_IT函数，使得程序可以重新触发接收中断
函数流程：
①HAL_UART_Receive_IT (中断接收函数) ->
②USART2_IRQHandler(void) (中断服务函数) ->
③HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart) (中断处理函数) ->
④UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart) (接收函数) ->
⑤HAL_UART_RxCpltCallback(huart) (中断回调函数)
HAL_UART_RxCpltCallback函数就是用户要重写在main.c里的回调函数。
代码实现：
在main.c中添加下列定义：
#include <string.h>
#define RxBuffer_MaxSize 256 //最大接收字节数
char RxBuffer[RxBuffer_MaxSize]; //接收数据
uint8_t aRxBuffer; //接收中断缓冲
uint8_t UART1_Rx_Cnt = 0; //接收缓冲计数
在main()主函数中，调用一次接收中断函数
/* USER CODE BEGIN 2 */
HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)&aRxBuffer, 1);
/* USER CODE END 2 */
在main.c下方添加中断回调函数
/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
UNUSED(huart);
if(UART1_Rx_Cnt >= 255) //溢出判断
{
UART1_Rx_Cnt = 0;
memset(RxBuffer,0x00,sizeof(RxBuffer));
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)"数据溢出", 10,0xFFFF);
}
else
{
RxBuffer[UART1_Rx_Cnt++] = aRxBuffer; //接收数据转存
if((RxBuffer[UART1_Rx_Cnt-1] == 0x0A)&&(RxBuffer[UART1_Rx_Cnt-2] == 0x0D)) //判断结束位
//此处条件可以改写为if(RxBuffer[UART1_Rx_Cnt-1] == '\n') 因为上面的条件就是表示回车
{
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&RxBuffer, UART1_Rx_Cnt,0xFFFF); //将收到的信息发送出去
while(HAL_UART_GetState(&huart1) == HAL_UART_STATE_BUSY_TX);//检测UART发送结束
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_3);//LED指示灯状态翻转
UART1_Rx_Cnt = 0;
memset(RxBuffer,0x00,sizeof(RxBuffer)); //清空数组
}
}
HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)&aRxBuffer, 1); //再开启接收中断
}
/* USER CODE END 4 */
现象：
使用USB转TTL（CH340）进行数据发送，XCOM V2.6串口助手进行调试，发送“1”（这里要注意波特率等参数要设置的和之前配置的相同）
在debug模式下，将缓冲计数值UART1_Rx_Cnt加入监视器，串口接收到发来的数据后，计数值+1.
同时也可以看到LED灯状态翻转
3.2 UART发送
重新定义printf函数
在 stm32f1xx_hal.c中包含#include <stdio.h>
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include <stdio.h>
extern UART_HandleTypeDef huart1; //声明串口
在 stm32f1xx_hal.c 中重写fget和fput函数
/**
* 函数功能: 重定向c库函数printf到DEBUG_USARTx
* 输入参数: 无
* 返 回 值: 无
* 说 明：无
*/
int fputc(int ch, FILE *f)
{
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xffff);
return ch;
}
/**
* 函数功能: 重定向c库函数getchar,scanf到DEBUG_USARTx
* 输入参数: 无
* 返 回 值: 无
* 说 明：无
*/
int fgetc(FILE *f)
{
uint8_t ch = 0;
HAL_UART_Receive(&huart1, &ch, 1, 0xffff);
return ch;
}
在main.c中添加
#define RxBuffer_MaxSize 256
char RxBuffer[RxBuffer_MaxSize];
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
printf("你好，世界\r\n");//这里博主只写\n的时候无法换行，百度了一下用\r\n就可以了，估计是编译系统的问题
HAL_Delay(1000);
/* USER CODE BEGIN 3 */
}
现象：
注意：
重定义printf后，必须在target里面勾选上MicroLIB，调用一下这个微型库，不然一直卡在里面。
