串口UART,作为基础的一种通信协议应该是我们接触的最早的通信协议，有许多芯片和模块可以利用串口来进行通信。
9 B% f) v+ v$ M  u本期我们介绍如何使用CubeMX实现STM32的串口通信以及对printf等函数的重定向。

+ f# J, {7 \6 T, c+ z( g% l; b
1 h$ O0 ^! n# d8 T% L7 p

! ^0 f6 h+ `' Z2 U; I  n( q

首先打开CubeMX，配置时钟树和时钟源。
& F5 O* k3 l. `" y
7 c8 A( h; _: A

! j8 n$ C+ D1 B. A( X' C& g接着配置我们的串口，设置相对应的波特率。

: h* T7 }! ~  ~0 _5 f
1 r% t/ I) K! R6 ~( L
3 \9 R( h. h5 o' g8 G# a- p打开串口的中断。
7 U) |/ Y! d) u, n3 Q; N
0 t) F8 m; k1 [: R! y然后创建工程。



4 [9 r) i: O* L* d& X* [1 B5 F在魔术棒中勾选Use MicroLIB

1. unsigned char ReciveBuffer;

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在全局定义一个缓存用以存储中断接收到的数据。

1. HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&ReciveBuffer,sizeof(ReciveBuffer));

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初始化的时候需要启动串口中断。

1. void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
   
2. {
   
3.     if (huart->Instance == USART1)  // 判断是哪个UART触发了中断
     g5 H4 i( C; a6 q! ~* \, d
4.     {
   
5.         // 处理接收到的数据
   & ~/ e% T8 u9 R- R3 f9 v
6.         HAL_UART_Transmit(&huart1,&ReciveBuffer,sizeof(ReciveBuffer),0);//将接收到的数据发送出去
   . ~  E0 `$ [$ p. r) v* {1 L
7.         // 可以再次启动中断接收
   
8.         HAL_UART_Receive_IT(huart, &ReciveBuffer, sizeof(ReciveBuffer));
   
9.     }
   6 t0 C+ o: C. f+ y& f+ E! w& B
10. }

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9 l2 F0 J/ N& e+ l$ m接着编写串口的中断回调函数，我们将接收到的数据发送回PC机。
& P2 p! {9 ]$ n$ P% E% h


6 ^  O5 {" p/ G  k' C! V可以看到，我们发送的数据被原原本本的发送回来了。
9 S5 h  i& L' Q# `6 A
' `& e0 l2 V* q1 l& x串口的重定向
重定向在计算机科学中是一个常见概念，特别是在操作系统和编程语言中。在C语言中，标准输入输出库（stdio.h）提供了标准的输入输出流，如 stdin, stdout, 和 stderr。这些流默认连接到键盘和显示屏（或者命令行控制台），但是C语言也提供了机制来重定向这些流到其他的输入输出源，比如文件、管道或者其他设备。
4 K/ X; D3 K0 r( D+ T
  V' }' }1 p3 q% _+ r3 Z# t串口的重定向可以非常方便的让我们解决发送的格式问题，可以看到，其实使用HAL_UART_Transmit发送文本是比较麻烦的，C语言的标准库中有printf函数可以方便的让我们实现指定格式的发送，那么如何将printf函数和串口结合到一起呢？
8 c8 d( |3 E" z. l$ T3 }1 a

1. #include <stdio.h>

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我们首先需要导入C语言标准输入输出库，这样子我们就可以使用printf函数了。

4 ]. }: n4 Y, L, W通过重写 fputc 函数，可以控制 printf 函数的输出，因为 printf 最终会调用 fputc 来逐个字符地写入输出。通过将这些字符发送到串口，实现了将标准输出重定向到串口的目的。

1. int fputc(int ch, FILE *f) {
   
2.     // 发送单个字符
   
3.     HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);
   3 Y$ c: a9 x3 d0 M$ j6 P& u4 b
4.    
   1 s) ~# {  `3 m& B# w' p
5.     // 返回发送的字符
   ! i! k! K) ]8 b7 N9 l+ Q
6.     return ch;
   7 v1 W4 T0 d. Y. P$ v( R- b$ w8 b  V9 a
7. }

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1. while (1)
   
2.   {
   0 E% v5 H* |' _, F
3.     /* USER CODE END WHILE */
   " z5 Q' w$ t9 e/ D2 Z+ ]# l5 L
4.     printf("Hello\r\n");
   6 K0 o8 k. ?- r: O5 `% B
5.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   , a8 t$ e3 Q" Z3 _
6.   }
   
7.   /* USER CODE END 3 */

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/ B: j- c# {) G; ~0 z7 H: G% ^( d

; W* U! t. Z( H$ ]. ^2 M
正弦波

1. while (1)
   & o) @5 c( n4 w
2.   {
   
3.     float t = 0;
   6 B; q/ f% E/ [4 _: w
4.     /* USER CODE END WHILE */
   % P5 [- p' l/ r: O8 w& f' B
5.     printf("A:%lf\r\n",sin(t));//正弦波
   5 F, ?7 u" i/ @, D& a' O
6.     t+=0.01;
   
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
8.   }

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% ^: E! m  T2 K# R. @
3 {, j& i- h6 u/ r; o+ n& K
  v1 X7 {# y0 w( @! S* x
& O0 v! c$ I' o) y1 M正弦波相加
1 V' j2 D+ G7 E

1. while (1)
   
2.   {
   
3.     static float t = 0;
   * g. q+ [% A% Y0 v( E$ u
4.     /* USER CODE END WHILE */
   
5.     printf("A:%lf\r\n",sin(t)+sin(10*t));//正弦波相加
   ! L6 i6 e1 `/ F" s1 g2 h% q
6.     t+=0.01;
   ; _2 x+ N& |2 Q' |& N
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   ! j5 P# g7 d) \  D; }# @' p
8.   }

复制代码

4 E5 {0 v6 r$ ^' S
) I8 K0 g( E% |) z" L4 u' D
& O  W. m2 a; K( G
正弦波相乘
; L/ z0 Z5 W, c9 y# ?  j

1. while (1)
   
2.   {
   . _: N' A4 b, `
3.     static float t = 0;
   
4.     /* USER CODE END WHILE */
     K3 ^' ^+ N" z$ [' H
5.     printf("A:%lf\r\n",sin(t)*sin(100*t));
   
6.     t+=0.001;
   1 d. |% S' M- F  D5 H$ q2 T3 E0 x
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
8.   }

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3 W. F: w' r, J! T
" {! t# |" x- p4 l+ \4 J: l/ c5 _5 Q- w