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【实测教程】STM32L4之串口Transmit打印实验

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STMCU小助手 发布时间:2023-1-14 18:53
一、开发板平台简介:
$ p; X1 w+ Y7 k( U  J8 U% h1 \1、开发板资源简介
9 c, n* C$ a3 W) ?, A( }7 E
(1)开发板主芯片型号:STM32L431RCT6& `3 o' c  n% y) M5 j
(2)开发板主芯片封装:LQFP-64_10x10x05P* M4 F6 ?/ k, |8 g
(3)开发板主芯片内核:ARM® Cortex®-M4
$ l* _$ W+ o$ P(4)开发板主芯片主频:80MHz
' N, |% }9 h1 |& ~1 T3 C(5)开发板主芯片Flash大小:256KB3 ]' i4 W5 ~5 m; z
(6)开发板主芯片RAM大小:64KB
0 J5 ?" z; F# \/ C
; K6 K8 b  ~) X  k
5 Q  Q/ b' _9 h- a% H
bb91345227434ee7a43a34bf3fe366e6.png
* Q) V- U- {: S
# W1 q9 r4 K, d. j& j. Y  n; R! w
929c0cce04aa4115a8623703982bf3e1.png
6 C3 a2 ]# ]' u, F( w" f. W

1 Z! f3 M& C8 G( ~2 H/ {% x% ^0 p2、LED灯资源6 W6 n! u5 i2 c
(1) STM32L431RCT6开发板共5个LED灯资源,其中一个红色LED为系统指示灯,指示开发板供电系统是否正常,如供电系统正常,红色LED为上电常亮状态,硬件原理图如下图所示:
8 Z8 o% g3 x) L# z6 ?
5 J2 k( _  @' M6 A' F& G/ ~
0f177691c5814f16a508bcfa747f87ac.png 6 e2 D/ X: n( G& M
4 a* b* e+ Q$ R, }: X$ k6 K' W
(2)其他四个LED灯为黄绿色可控LED,高电平点亮、低电平熄灭,计划用LED常亮验证看门狗的作用,硬件原理图如下图所示:- P7 F# A& j9 l" l
7 u* E( a+ ^/ v% T
e923ad767b8448b7ac37c4ed693724bd.png . p2 |) m7 Y- ]! e

  s, ]3 H* H2 G. E5 A: u​3、串口printf打印工作原理
2 J0 b) R" V4 ]" [& M 串口全称为串行通讯接口,即数据在通信线上一次传输一位,按先后一定顺序传输。我们通常所说的单片机串口准确来说应该是串行异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,UART),使用TTL电平,串口需要RXD、TXD、GND三根线进行通信。
+ U; o6 ?7 }7 a2 v2 [
     (1)我们选用的STM32L431RCT6开发板串口1已通过USB转TLL串口芯片CH340G引出,使用时,只需要用公对公USB线连接电脑即可(注意也得需要安装CH340G驱动),后期验证试验也可使用该串口作为debug串口。
% n! X0 g4 ~% k9 P- ^* h6 G/ `; [2 e* `9 |( ^( j1 S& X  J
     (2)开发板上的其他串口已通过排针引出,为TTL电平,通信的时候需要注意选择对应的电平模块,如USB转TTL串口模块等。
7 I+ _5 x$ S2 h

- c6 a% _- w+ S7 e2 {* d- @TTL转CH340串口,硬件原理图如下所示:
% f+ V! w/ \- Z8 s* a# a4 i: ^1 \( t7 p; ?; l0 _3 N) y/ K4 N
4df1b489cb944c26b55013001061675d.png & d) c6 x4 Y: C0 \  c7 M  @0 r
7 T( o' c. A% n5 J
- _& ~0 K9 Z9 Y0 g$ O3 A; L1 h
  二、串口Transmit打印实验过程
- W2 e1 e# q9 B. G# X$ G2 G/ ?0 I1、新建STM32CubeMX基础工程
- V  U( t* V! U& V5 o
(1)打开STM32CubeMX,点击“File”-->"New Project"# M& M/ {5 T4 J  d3 E) |; n9 Y
9 f0 p9 }" r/ Q
2399170347904e959c855fefd5877f84.png
: F+ r* h) I% P# U, p5 C  z, k& j

& o6 M$ Y5 s( G. j8 K2 u( ~(2)等待打开主芯片选项界面(大约1分钟时间)。+ E$ {3 I# i) \' N, ]( P3 H8 N

6 E- ~  |8 n+ S  y+ W+ X
d74d2fdc60c9440483e2b7cf8d928e7f.png " {, A* Z2 H3 Z1 X3 L$ T# x

9 s! F, N; I/ h8 X. y+ N* B(3)昨天搜索框中输入(或选择)所需的主芯片型号(因为我们用的是STM32L431RCT6开发板,所以此处选择STM32L431RC),然后在右下角选择STM32L431RCTx(因为开发板主芯片是STM32L431RCT6),左键双击即可打开新建的项目。
1 V9 }. A- O6 B# r! {/ o$ v( s" s  u& T+ a' C1 N6 N* }* f  D
7b80345238d74bea82ce70e1a348f7b4.png
( @# {3 e4 m" f. X- b5 Z! D
" N6 W4 x) i$ d4 E" B1 F0 Y; j(4)选择时钟源。9 a1 _' E2 ?6 N

2 p: G. K" G( [2 t( y        因为开发板上有8M外部时钟,硬件原理图如下所示,所以此处选择使用外部高速时钟(HSE)。
3 I5 L+ S+ V7 v& z) \8 @1 z5 ?# a( Q, o7 n# b5 L- C# `; ^
3f65707eca104663a3dede6d25dfa961.png ; Q! V$ j% k: T
) W3 _( ~6 c: h
        因为我们没有用到外部低速时钟(LSE),此处不做处理,如下图所示。
7 y2 k: v5 K4 o) B
9 E3 b3 M2 z2 @& b  A2 S
72119b971f62410fa8344f7f9fb9f389.png 1 t" [9 H. `6 }% R$ z  [  Y
' ]; |! n$ E1 e- j2 @, I
2、配置GPIO控制LED
2 N3 N5 V: @5 }9 f$ J1 u2 D+ D3 F(1)查开发板原理图得,LED1、LED2、LED3、LED4的控制引脚分别为:
! v) D' [0 S+ w1 O2 o2 M- ?0 |. n  J2 t# `7 P5 D
LED1——PC0
+ y3 p# s+ Z# J$ ~! bLED2——PC1
$ h9 q7 I, l6 S/ K6 r; \3 xLED3——PC2& K. Y% g. k# U# I
LED4——PC3: X0 _) m$ s4 b2 h/ r
# T; \2 E! }6 [+ Q3 S2 w
(2)配置LED的控制引脚为输出,输出频率、输出方式默认即可。9 x5 Q) K2 B' \3 p; z
9 U' F% V! N3 D4 s* A& r; \
鼠标左键点击PC0,选择“GPIO_Output”,表示设置该引脚为输出模式。
+ N9 d, f4 K+ a- }8 S9 h$ j0 C鼠标左键点击PC1,选择“GPIO_Output”,表示设置该引脚为输出模式。
1 B* b. T8 D1 b# c& s4 v4 B鼠标左键点击PC2,选择“GPIO_Output”,表示设置该引脚为输出模式。6 A& U/ l- b3 c! o
鼠标左键点击PC3,选择“GPIO_Output”,表示设置该引脚为输出模式。
* H4 O$ f6 v9 j  N  D5 r# p0 o) z7 j  I: C
492907c1e71149819adbaee4516a2af4.png " I/ N! A9 G& b$ J
6 K+ ^# D$ U; B* v& m  l3 b7 u- h
c75d3f10ba2e427d9c1a10fad9bf5471.png
" H5 s" f9 o" r' Z1 \" i9 E
6 Z/ g, g. e: I/ L( ?5 W(3)也根据自己的需求配置GPIO的参数,如输出方式、输出频率、上拉下拉等。因为GPIO控制LED的要求比较低,此处采用默认参数即可,不用修改。
6 r3 n& ~2 R0 V, O+ G$ n6 f! x+ V  F/ F" k6 L
38ff4b80e1c5495ba3076a5158fd91fa.png * D. z5 _/ w5 b8 U" u8 |0 S
1 Z' W/ n6 U- A: h
​​3、配置PA9、PA10为串口
4 D9 T- j" t% i7 V; G查原理图得知,串口1使用STM32L431RCT6引脚为PA9-USART1_TX,PA10-USART1_RX,引脚设置如下:5 f6 j; v* i: ?: {
- i; _' M( g9 s5 {0 \" c$ ]5 ^
497b8ee0243e446784e64a3c31e8a26f.png
9 v" y6 v  d: m+ p% F
5 o3 E( I5 C  ` (1)序号1用来设置串口收发引脚的选择。
3 C( f6 g9 S0 f1 @* g7 ^(2)序号2-3-4-5-6设置串口参数,如波特率115200、8位、NONE无奇偶校验等。
, p* A3 C9 F9 E' `6 L1 u9 j$ x) Q7 r; m' @
3、配置项目工程参数
+ T) H$ K2 [) |- q; T5 [6 S3 {(1)配置时钟树,用于系统内部时钟,以及各个外设时钟等。此处选择外部8M晶振作为主时钟频率,内部最大倍频80MHz。
7 V- g+ {% j/ m! [
6 Z% s1 h. o* z8 E2 J
f3ecedd9323f4463b69539906b3c1199.png
. f  ~3 W5 x! d2 L! L8 g  I* ^. P
(2)完成配置工程。
0 _- M2 s0 U- q备注:需要注意代码生成过程中的继承关系,如图所示:需要保留开发者自己编写的代码时,请根据配置设置,不然生成代码后会删除自己编写的代码(从这个方面也可以看出开发者备份自己的代码是多么的重要。). a9 d2 g9 f: C
! X5 M  W5 p' e9 j; ?3 X" ]
efdb616174f54925b6eac31109f227b5.png ' o3 ~8 F6 b/ [1 _. h& q% T
​​
6 [: E/ @, p% \1 [( ?3 [1 u% r8 C 41c3f2716e4e4eda8f62fa3a1d871322.png
- C* _* Z8 M# w0 b. K4 w: J
& g+ z5 P- ]9 d& w" N4 ^2 u4 W. ^
(3)生成代码。
% g7 z! s: }3 N) ~+ F& y备注:使用Generate CODE生成工程代码前,请确保文件路径无中文,否则会生成项目失败。, ~* `3 A8 O. Q& l/ D
) Z! Y9 H$ k) I4 u4 N4 \! j
8eaa7d0babea40ee93f158481a6ee471.png
: ~+ W1 k$ _' \5 s* j$ M0 m6 \. K​​
" r" Q3 R) Q$ k- v6 A7 \(4)工程代码生成成功。; ~" P' p9 p5 L! r7 O. F1 S; T

% I* c6 p$ q+ U! Q
e8f46d59a1fb4af589feb613fdff17b4.png
0 X- u$ m3 L# ?/ z0 }) \

% F* Y) S! C9 J5 U3 i( _2 | 三、在KEIL 5中编写代码" n- T5 J1 K3 v* D1 s6 X# j
1、使用KEIL 5(MDK)打开项目工程文件- e/ O" k: V2 [& z: U
源码使用说明:使用前必须把项目工程复制到无中文路径的文件夹下使用。& F8 n: @: l% e/ m& X
(1)找到刚才新建工程的存储路径,安装项目名称,打开项目工程.uvprojx。
- y1 F% Q% f$ h/ n" n1 x
4 c# v7 `( e# ^6 {/ r; u
20929232f4e647c28257c69fb217c0c0.png ( p  y7 m# @; n$ C6 y

  q7 [/ X7 ^/ y; R1 O2、添加串口Transmit验证程序
/ l+ r  |) K* @5 E: z) N
(1)main.c文件中,初始化LED1、LED2、LED3、LED4默认为点亮,并在while循环中添加控制程序,如下所示:实现每隔500ms后LED1、LED2、LED3、LED4点亮和熄灭之间反转切换,并且串口每隔500ms打印一次。: |/ }$ }0 ^0 h, V" K; N

3 T% J/ d& N/ _+ h/ h0 T* T1 ~4 j) e备注:自己添加的代码需要在 /* USER CODE BEGIN 3 */和 /* USER CODE END 3 */之间添加,否则STM32CubeMX更新代码时,会造成自己添加的代码丢失。
  v+ |+ s- P$ P5 n9 V. ?, {2 f, p1 t  }) p+ b
dfff847f2bd84e648d7cc7889951d0f6.png 1 w7 G, {1 K; _# B0 Y  a7 j
" w) w. T$ X: B; ], G/ ?
a583fb91001e471cab343790ed9dde30.png   s4 l- b- _% I* ?" N5 R% @9 O7 f' P  ^
& |% m; E0 E- P: D# j0 l, f
(2)main 函数代码如下所示:
: J% r+ |; ~, L( u3 G0 ]
  1. int main(void), v+ A" B( F  y- Z% k- h4 N
  2. {
    7 G* ~! F5 B3 x1 {% v
  3.     /* USER CODE BEGIN 1 */
    # j5 n5 H4 f: N9 p/ b
  4.     uint8_t transmit_str[50]= {"hello world,this is transmit function!\r\n"};6 F: M3 K/ U2 E3 L+ [9 y
  5.     /* USER CODE END 1 */) H( s, O7 }9 M! C( V: W

  6. ( R! b& G9 n  e7 E$ u$ {7 H% ]3 I0 X7 `
  7.     /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/3 k3 n8 r+ \) N/ w& z( b/ C2 ~

  8. ! c" A- S/ }0 R, J# V1 g
  9.     /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
    0 i, K/ e, O8 @/ |
  10.     HAL_Init();
    * c" M, C% l. m4 H* F  }6 g

  11. ( H& @; [1 s( n+ g& G( r# M# {
  12.     /* USER CODE BEGIN Init */% N2 _/ e  C$ j1 K1 Z; B
  13. 3 }# \6 V+ n3 e* q% ~0 N" s
  14.     /* USER CODE END Init */
    9 s' w, x6 q% r7 b7 ^

  15. % c0 M3 R& s0 c8 ^3 y' @
  16.     /* Configure the system clock */
    3 \$ l9 s* ^/ v% @2 q* ^
  17.     SystemClock_Config();
    & W: o6 r3 R) k& V* \

  18. $ y# \+ r4 v& g2 [$ R9 R
  19.     /* USER CODE BEGIN SysInit */
    # C& u. I2 u$ H4 m" z
  20. ! }. A% j9 J& Z# T) K* ?& r. s. ~
  21.     /* USER CODE END SysInit */% B: ~& I4 q  b9 V8 d2 ]5 W$ q
  22.   j4 R" k  b, Y, b  U$ i
  23.     /* Initialize all configured peripherals */  t8 c: @3 d7 J; E4 r
  24.     MX_GPIO_Init();
    2 t9 u! w7 H- B
  25.     MX_USART1_UART_Init();, ]/ @" S: M2 h; _: z4 k" H* ~+ n4 `
  26.     /* USER CODE BEGIN 2 */
      l, C9 U7 A7 C
  27.     HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_SET);                                                                //初始化LED灯,默认点亮
    - c9 C6 x$ K6 C, g( A) L) }
  28.     HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_1,GPIO_PIN_SET);                                                                //初始化LED灯,默认点亮
    " Q  u! O+ g% E4 A
  29.     HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_SET);                                                                //初始化LED灯,默认点亮
    : I  F. U4 u! ?# b
  30.     HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_3,GPIO_PIN_SET);                                                                //初始化LED灯,默认点亮  o3 n" k- b; S
  31. . u8 c! V8 X/ S- x: U/ @( r
  32.     /* USER CODE END 2 */
    4 l1 U5 I9 l6 t
  33. : ~6 n+ g6 ?8 N! H  X' d
  34.     /* Infinite loop */
    - ?2 M2 b; J% u" Z7 a; t9 v+ w
  35.     /* USER CODE BEGIN WHILE */; K4 t- n3 H7 U4 Z3 v5 p2 j
  36.     while (1)( D) |8 p- ^3 m7 Y9 e  j
  37.     {
    & q  i& d. X; i3 \% Q9 i
  38.         /* USER CODE END WHILE */$ |8 a9 E& y/ w8 D; B, i" `- n
  39. 7 d5 }# M4 r3 p8 Y) I
  40.         /* USER CODE BEGIN 3 */+ d0 A2 H8 N: j( n  B' k- C- T
  41.         HAL_Delay(500);! Q% l" B% c# r9 L4 X
  42.         HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_0);                                                                        //反转LED点亮熄灭切换
    ' U) A+ X" I  R. e6 Q/ q
  43.         HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_1);                                                                        //反转LED点亮熄灭切换$ v6 u9 i. N0 L4 \1 K. p- A: B
  44.         HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_2);                                                                        //反转LED点亮熄灭切换3 U  }+ }8 F, i1 T& P
  45.         HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_3);                                                                        //反转LED点亮熄灭切换
    2 R1 s. ?+ F* O$ o) y
  46.         HAL_UART_Transmit(&huart1,transmit_str,sizeof(transmit_str),10);        //每隔500ms打印一次
    : p# I7 p' ^. s
  47.     }: \* A% F5 M: {/ b4 i
  48.     /* USER CODE END 3 */* V6 T% Z( E4 W* d' j7 i
  49. }
复制代码

6 v/ n; }( H# @3、设置编程仿真下载模式5 a7 _8 h$ N: E3 J; e* _; w% F/ n% ~
(1)选择Options for target ...>>Debug>>J-Link/J-JTRACE Cortex,点击Settings>>选择Port(SW),可以看到搜索成功SW Device,表示芯片可用,可以下载。  ~- c: p, B% q( I$ Y% ]
9 F. |& M% Q* G/ A
edefb6b9a2a14be3b1221ad6d5c7a8a2.png - d* S$ z, z1 \) J: q! R  E
. {4 U' K0 Q. H2 z6 B1 s) L8 O
(2)点击编译,完成后提示“0 error(s),0 warning(s)”。
; c) d. M+ E6 g6 W. T8 e
8 b# C, u: O# S9 j: [9 T& [  M$ j1 w
e0b7e3e353b345a7987fe5f821de2dda.png $ h8 q' U4 }/ y; p. i

7 J1 z& {" ]& Z/ G3 {5 G9 l6 y(3)点击Download(或者快捷键F8),即可下载程序。
6 Z' T( {$ H2 r' p% T
7 L9 @  `: K3 e% b) `
eb3f250f19e44862a7df80c2492fcd01.png
- H$ |  P2 S% ~( `" I4 {' ^% J9 E​​
! D& W: ^! B5 b4 G' j) Y0 K0 ~6 L8 {(4) 如果下载程序后,没有看到LED1、LED2、LED3、LED4闪烁,可以按下述方式设置一下(Reset and run表示下载后自动复位和重启运行)。或者重新彻底断电再次上电(或按开发板的Reset按键复位MCU即可)。' H) G1 w- K0 M
  \" m/ R- ~6 Y+ R* [, X( J
9f8aa1a4e8f04041bcf5cb183facd100.png
. i3 Z3 P, }+ u$ P ​​. Z# [5 H$ H! u6 y4 v
4、串口Transmit打印实验效果展示2 v8 T8 z  K# ^" ~: p: d
        程序烧录到开发板后,即可看到LED1、LED2、LED3、LED4初始化后每隔500ms闪烁一次,并且打开串口助手后(串口参数:波特率115200、N、8、1),可以看到Transmit每隔500ms打印一次log数据。) G  f) v- T2 m8 o4 D5 I/ f

7 K" F! i# c3 a$ Z8 T- X 39a873987262466bb13106b26e781cfc.png ! L" L7 T* W' c# s# g+ p$ z
+ a( o% |6 U! h; ]
————————————————
# m- G; T1 R. z! C" C& x* M) _# I版权声明:智能小屋ZYXC* L# I/ Q# ?8 r& v  ~3 K+ Q& ~' a1 U. h

( V# Q/ {! Q0 q+ T  L( Q& v: t/ n% k1 z) o  }
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