一、开发板平台简介：
1、开发板资源简介
- Q  T; [  H0 W3 U. x! n" |（1）开发板主芯片型号：STM32L431RCT6
（2）开发板主芯片封装：LQFP-64_10x10x05P
（3）开发板主芯片内核：ARM® Cortex®-M4
2 q( }! \1 z* ]. [$ g( H（4）开发板主芯片主频：80MHz
. a6 ]! z' L' b! q& G（5）开发板主芯片Flash大小：256KB
- U- J8 P1 H$ Y/ h3 r" N（6）开发板主芯片RAM大小：64KB
' o2 N" I: @6 m3 u4 T) z) m （7）其他外设：请参考芯片手册
3 ~' K  E2 \4 u) D6 s1 P1 Z: {


% C$ x* B# y: S- J' ^5 v

1 ~4 V8 k: M3 f7 A" v+ q2、串口简介
         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。

        （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），后期验证试验也使用该串口1进行。
& F& p% d4 _# M  ]
* @1 d* V# [- N4 Z, L/ O        （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。
1 n: z0 ]' F+ I( k: t. r

% w- O: D, c0 H( r+ Q4 M7 x  二、新建工程
1、新建STM32CubeMX基础工程
* v7 q& d5 u3 H) W: u5 ^（1）打开STM32CubeMX，点击“File”-->"New Project"

, J. a6 i$ \2 `
5 I4 B9 O# B5 ?) R: I; b
（2）等待打开主芯片选项界面（大约1分钟时间）。
' W3 [8 m- H" p- n
  ?) o) I) p- }+ ?3 X- w( F* A


! L4 i$ @0 p# {* {- _6 p（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，所以此处现在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。



（4）选择时钟源。
" x6 [, u. i, F3 q（1）因为开发板上有8M外部时钟，此处选择外部高速时钟（HSE）。
（2）因为我们没有用到外部低速时钟（LSE），此处不做处理。

+ k7 E! f6 ^, A, C4 n$ M% i
, _' T5 ?/ z5 M/ `$ ^1 u7 n6 m
! g; c( u; U! ^+ s  A- M: U2、配置GPIO控制LED
; B" s) @! Z7 B0 |2 O! R备注：LED灯用来指示系统是否正常工作。
（1）查STM32L431RCT6开发板原理图得LED1控制引脚为PC0，则配置GPIO的引脚PC0。
0 B! _9 e9 D  z" e0 X鼠标左键点击PC0,选择“GPIO_Output”,表示设置该引脚为输出模式。
7 e" U* `; V& F4 |& \0 n+ e0 m0 k
. X" D! G0 w7 Z$ t
( z7 |$ a+ D+ K0 S9 {% M* P5 ^
. a4 H- J, V  U) U8 S（2）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。


2 c+ }% ^$ n' @3 c4 y, D$ Y) y
9 K9 W: u6 c" e# ?3、设置串口1参数
& h+ a. s  D; r/ [4 v5 I& R1、查原理图得知，串口0使用STM32L431RCT6引脚为PA9-USART1_TX,PA10-USART1_RX,引脚设置如下：

) \- c& }" ]+ s6 x5 J+ g3 N

! Z4 L# g: U- a （1）序号1用来设置串口收发引脚的选择。

（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。
# H: m, I2 Q) ?
6 {: ^5 u$ W+ K2、设置NVIC settings 使能接收中断


9 l. V6 j, p* v7 g8 p
4、串口DMA设置


4 V& V# A9 p- \6 {8 ^
（1）根据DMA1通道预览可以得出，我们用的串口1的TX、RX分别为通道4、通道5：
9 r% m0 C9 \( s( c, F5 q; [( P$ k点击DMASettings 点击 Add 添加通道
  @8 ^1 U, C6 r1 P+ }5 K选择USART_RX USART_TX 传输速率设置为中速
DMA传输模式为正常模式，即发送一次就结束。
DMA内存地址自增，每次增加一个Byte(字节)

8 Z( v7 H- }# U* [. ~3 ~
6 S! X, d* i4 p
: S4 A8 {# \) y0 e: q. H
（2）DMA相关参数解析
- \  u" S: B$ x2 W* |" `* |6 Y) l
' d* S! @8 N( v# N4 K; XDirction ： DMA传输方向有四类
3 h% b: h4 I( i2 P" b外设到内存 Peripheral To Memory
- X6 H( \& y5 g+ t9 D3 h$ }0 U8 S2 u) a内存到外设 Memory To Peripheral
内存到内存 Memory To Memory
外设到外设 Peripheral To Peripheral
Priority： DMA通信传输速度有四类
/ Y4 ]% d7 [0 K9 \8 l$ v4 n最高优先级 Very Hight
# A5 |: B! Z, C* n, }% j; ?高优先级 Hight
* i, N' ~9 Y. A3 O6 q) Q中等优先级 Medium
低优先级；Low

Mode：DMA传输模式有两类

8 V. y  ^5 W4 ?, Z( f6 k

! t/ J+ Q6 k4 b3 \% J5 m2 r" s
9 F6 J) {, ?3 U. {' fNormal正常模式：当一次DMA数据传输完后，停止DMA传送 ，也就是只传输一次。
Circle循环模式：传输完成后又重新开始继续传输，不断循环永不停止。

, {, M) B2 |; _7 o4 T6 fIncrement Address-DMA指针递增设置：
0 h+ q, ^0 @" O) f& |7 U! O, A



5、配置项目工程参数
" Z7 T+ {% R, [! \/ O（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。
2 D. b% k# _- U! I! ~7 W: }, P
4 F$ p5 D2 I/ d* ]7 G2 @6 t
* R' r9 s) `% g
5 @, j6 v, @( F（2）完成配置工程。
' c, ]* I0 d% N6 `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。）

# J  k% G7 Z( Z
) E' E9 B# W" q! t" U
6 W+ P, A0 R; }- O# I5 J8 B

) D9 R; }2 |' z4 b0 n（3）生成代码。

5 r# G8 R6 ~4 x" i% W0 A. ?
9 C9 s9 x7 I! B8 C. T
三、在KEIL 5中编写代码
1、使用KEIL 5（MDK）打开项目工程文件
* e( i' P2 W: i$ |（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。



2、添加LED指示灯作为系统提示
添加每隔500ms，LED1闪烁一次的系统提示，用于提示程序运行正常。



% G4 {' L# ^3 ^6 P' b) S) g3、添加HAL库UART  DMA 发送函数代码
$ g# _& B8 F* a; Y! G) E: |（1）STM32 HAL函数库的串口DMA相关函数如下：
1 `. C: ~# U/ f9 O. N

1. HAL_UART_Transmit();串口发送数据，使用超时管理机制
   4 i6 [/ _- L% R& Z
2. HAL_UART_Receive();串口接收数据，使用超时管理机制
   # t- ]1 ~3 O, N! b' ]3 p% \
3. HAL_UART_Transmit_IT();串口中断模式发送
   1 ^3 K6 Y7 q8 K& ^# `. |
4. HAL_UART_Receive_IT();串口中断模式接收
   
5. HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式发送
   9 c! b; a# b$ c
6. HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式接收
   
7. HAL_UART_DMAPause() 暂停串口DMA
   
8. HAL_UART_DMAResume(); 恢复串口DMA
   
9. HAL_UART_DMAStop(); 结束串口DMA

复制代码

（2）添加串口DMA发送log代码：

1. /* USER CODE BEGIN WHILE */
   
2.   while (1)
   
3.   {
   # r6 U1 s  I% p" d: s: {! o
4.     /* USER CODE END WHILE */
   , A# T3 C6 V- F- M2 \
5. 
   
6.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
7.             HAL_Delay(500);
   
8.                 HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_0);//控制LED1闪烁
   3 K- H, i( V% Q' P8 {  `+ h1 I& F
9.                 HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, (uint8_t *)"hello world,this is usart dma send and receive...\r\n", sizeof("hello world,this is usart dma send and receive...\r\n"));//发送提示  
   
10.         }
    ( c1 Q/ k: y6 d) `
11.   /* USER CODE END 3 */

复制代码

4、添加HAL库UART  DMA 接收函数代码
（1）DMA接收设置前铺垫知识点：
        STM32的IDLE的中断产生条件：在串口无数据接收的情况下，不会产生，当清除IDLE标志位后，必须有接收到第一个数据后，才开始触发，一但接收的数据断流，没有接收到数据，即产生IDLE中断停止。
: U( _& N6 u9 K0 A
（2）初始化中断接收配置：
uart.c添加代码如下：
8 d9 Q4 g- t. a% }% D8 T, b9 X

1. 
   . _7 [/ e$ b! K9 y
2. /* USER CODE BEGIN 0 */
   
3. 
   
4. volatile uint8_t rx_len=0;                        //接收一帧数据的长度
   ( Z- A- M2 O+ h$ P( D0 _
5. volatile uint8_t recv_end_flag;            //接收一帧数据结束的标志位
   
6. uint8_t rx_buffer[100]={0};                        //接收一帧数据的数组大小
   5 t/ ~! q" Z/ V/ |4 N) _: N* t
7. /* USER CODE END 0 */

复制代码

1. /* USART1 init function */
   , ^/ u9 Y* E8 ]4 C
2. 
   $ w% X1 C" `; v- S. U9 I2 l' @- S* F
3. void MX_USART1_UART_Init(void)
   
4. {
   2 t6 I' s" A  v$ r( `. x5 Y
5. 
   ( x: t: X0 {6 D
6.   huart1.Instance = USART1;
   ( R! j" {8 S4 E9 p9 O7 |/ o
7.   huart1.Init.BaudRate = 115200;
   , U+ u' x  P! F* y6 P
8.   huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
   ; r, k8 E8 Z+ C# j
9.   huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
   
10.   huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
    
11.   huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
    $ n( q# J' ~  m1 E7 j
12.   huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
    
13.   huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
    
14.   huart1.Init.OneBitSampling = UART_ONE_BIT_SAMPLE_DISABLE;
    
15.   huart1.AdvancedInit.AdvFeatureInit = UART_ADVFEATURE_NO_INIT;
    
16.   if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK)
    1 F9 M5 p0 k$ N6 ]6 c
17.   {
    
18.     Error_Handler();
    ; w5 @0 j  i# F! G1 n
19.   }
    + _0 J' ]4 v, }( Z$ n( y; D
20.         /* USER CODE BEGIN 2 */
    
21.        
    ) D/ {0 A( f! U/ N, r( w" K
22.                 __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_IDLE);                     //使能IDLE中断
    
23.                 HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,rx_buffer,BUFFER_SIZE);            //DMA接收函数
    9 d. k& s4 O& S: ]9 h5 ]
24. 
    ' ]0 Q: |$ z: g. P) y
25.         /* USER CODE END 2 */
    7 J. N  ~  e# u4 K, m0 Y
26.        
    2 ?, @2 r# e% X  H% A! x
27. 
    : a8 L0 t( M: Z
28. }

复制代码

! s6 \+ S$ c5 n8 r8 xuart.h添加代码如下：
% W% A/ B1 m, b6 I

1. /* USER CODE BEGIN Private defines */
   
2. extern UART_HandleTypeDef huart1;
   
3. extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_rx;
   
4. extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_tx;
   . a) f! H' T! |1 g- {# \7 C
5. 
   
6. #define BUFFER_SIZE  100  
   " u% ?# J) @, t+ U, C! r
7. extern  volatile uint8_t rx_len ;                                  //接收数据的长度
   + d7 h5 Y9 E* X" g
8. extern volatile uint8_t recv_end_flag;                     //接收数据完成标志位
   
9. extern uint8_t rx_buffer[100];                                  //接收数据存放数组
   
10. 
    * i, D! ?2 W2 b8 `; F" E
11. /* USER CODE END Private defines */

复制代码

* s! J$ r6 O5 B$ c0 Hmain.c添加代码如下：

1. /* Private includes ----------------------------------------------------------*/
   6 F; [' |& ?! E& M* @( @! N# k
2. /* USER CODE BEGIN Includes */
   6 t* q/ F1 w# @8 |* R3 v
3. #include<string.h>                        //添加字符串头文件
   
4. /* USER CODE END Includes */
   3 r$ l8 k7 R( N$ O: m. w0 V
5. /* USER CODE BEGIN 0 */
   
6. /*******************************************
   
7. *函数名：DMA_Usart_Send
   
8. *功能说明: 串口发送功能函数
   * g: @% I& A" g  o
9. *形  参: buf，len
   ) _5 m3 w3 D( c* X
10. *返 回 值: 无
    7 G- H3 `; Q2 o# d
11. ********************************************/
    
12. void DMA_Usart_Send(uint8_t *buf,uint8_t len)       
    2 U/ G+ X1 i! J; r* y- L1 z8 o1 Q
13. {
    1 t9 }. ?- {" }& d3 ~/ s
14. if(HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, buf,len)!= HAL_OK) //判断是否发送正常，如果出现异常则进入异常中断函数
    & U4 q. \, O$ J0 s# N' O8 d
15.   {
    * ~3 }% `' }% j; \; P- s: }5 B
16.                         Error_Handler();                                                                                                                                //异常提醒
    
17.   }
    ' M- ~: P- c9 @2 O) n2 `7 g' X
18. }
    0 Z  P) ?& ?8 D  X# k$ _
19. /*******************************************
    6 A/ L( l6 p9 m7 m9 E
20. * 函 数 名: DMA_Usart1_Read
    8 n: o3 e, C% J6 c2 T
21. * 功能说明: 串口接收功能函数
    % D- a  P! k  i& p' A' \2 F5 k( X  R
22. * 形  参: Data,len
    ( @" T4 E( Z  ?$ {! P
23. * 返 回 值: 无
    ' K; X5 E9 }; D! e' l
24. ********************************************/
    
25. void DMA_Usart1_Read(uint8_t *Data,uint8_t len)
    
26. {
    
27.                 HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,Data,len);                                 //重新打开DMA接收
    
28. }
    
29. /* USER CODE END 0 */

复制代码

: W! [' n& @9 C  b) @9 Cmain.c  while（1）循环中添加代码如下：

1. /* Infinite loop */
   
2.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
   : }7 x, z* F8 _8 ?" G. H* z2 S7 L
3.   while (1)
   2 L  a; H' n: L% ]* d
4.   {
   / x( }+ w" k3 n. A/ V- u5 V
5.     /* USER CODE END WHILE */
   
6. 
   
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   & O. U- V: @" U4 }8 o$ h; u
8.                        
   1 v0 k5 i$ U3 T/ y9 c4 S
9.         if(recv_end_flag == 1)                          //接收完成标志,如果串口有数据接收，则执行该部分
   
10.         {
    
11.                 DMA_Usart_Send(rx_buffer, rx_len);
    
12.                 HAL_Delay(200);
    
13.                 DMA_Usart_Send((uint8_t *)"\r\n", sizeof((uint8_t *)"\r\n"));       
    
14.                 rx_len = 0;                                                 //清除计数
    " y$ w1 i8 t& g
15.                 recv_end_flag = 0;                                //清除接收结束标志位
    
16.                 memset(rx_buffer,0,rx_len);
    
17.         }
    
18.         else                                                                //如果外部没有数据，则执行该部分
    
19.         {
    
20.                 HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, (uint8_t *)"hello world,this is usart dma send and receive...\r\n", sizeof("hello world,this is usart dma send and receive...\r\n"));
    / @8 _: Q# V( j$ P
21.                 HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_0);                //控制LED1闪烁
    
22.                 HAL_Delay(500);
    . T) a" Y9 E# T
23.         }
    ) u5 W9 G! |' D: m! j2 F/ F
24.         HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,rx_buffer,BUFFER_SIZE);       //重新打开DMA接收                               
    5 m$ h  L' w+ ~
25.   }
    . X1 n1 |6 I5 @* v: n' [
26.   /* USER CODE END 3 */

复制代码

stm32f1xx_it.c中添加代码如下：
1 n$ a* H& _: i4 V

1. /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
   3 E2 U8 ~+ S5 e5 _: O! f: H$ f" H
2. /* USER CODE BEGIN TD */
   $ g' X( b9 B3 u/ @4 _4 I7 Q
3. #include "usart.h"
   
4. /* USER CODE END TD */
   
5. 
   7 W4 _( y5 l& q
6. /**
   : l0 D& Y1 s$ I4 c! @3 {% Q5 Q  h
7.   * @brief This function handles USART1 global interrupt.
   3 F" l0 U0 u$ {" ~. s( B5 ?
8.   */
   1 ?/ y& o2 T* C2 w" S
9. void USART1_IRQHandler(void)
   
10. {
    
11.   /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */
    9 B8 W& O* }4 G% H  o/ O3 W& R) ~
12.         uint32_t tmp_flag = 0;
    
13.         uint32_t temp;
    
14.         tmp_flag =__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1,UART_FLAG_IDLE); //获取IDLE标志位
    
15.         if((tmp_flag != RESET))                                //idle标志被置位
    ! k  \8 e& F) t6 Q/ Q
16.         {
    * L3 J- p; {7 B- }, P( O& f
17.                 __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);                //清除标志位
    ( ]! \5 n- ^$ x$ g2 }" i# ?# u
18.                 HAL_UART_DMAStop(&huart1);     
    2 p6 z( o8 |6 L- ~3 a# T3 H( {
19.                 temp  =  __HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart1_rx);   // 获取DMA中未传输的数据个数   
    
20.                 rx_len =  BUFFER_SIZE - temp;    //总计数减去未传输的数据个数，得到已经接收的数据个数
    " d4 x0 D9 j% C* ~9 ~- J
21.                 recv_end_flag = 1;                                       // 接受完成标志位置1       
    8 u+ J9 n* s3 i3 z- y
22.          }
    % Z3 N, t4 ?- O3 W$ ^0 f1 {
23.   /* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
    ) q  ^2 a1 p7 r. [
24.   HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
    
25.   /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */
    
26. 
    6 K* ?6 v( Y! ~) a+ m. z
27.   /* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
    3 [1 S" O7 Z; q0 G! ^, T& o  d
28. }

复制代码

& \' O" D  `! }0 M（3）至此，串口DMA收发数据需要添加的代码已经完成。
; ?4 b5 r1 E2 i/ t! s9 F- O
5、设置编程仿真下载模式
$ d2 b5 H4 Q. e' Q/ ^. k: x（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。

1 y' D8 g9 k( p$ I1 P

（2）点击编译，完成后提示“0 error（s），0 warning（s）”。
% B6 H( h4 E0 S+ h5 O7 s
$ y1 c& g% B' n8 _# m3 ~& m
0 e- t$ w9 r$ N# \& L* r- {
（3）点击Download（或者快捷键F8），即可下载程序。
  t- h& p- V: G8 h6 w; J


9 m% a2 v: Q; s1 D8 i0 H+ s（3） 如果下载程序后，没有看到LED1灯闪烁，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）。


& z- f) u7 F+ \( r' s
4、查看串口发送函数打印log效果
3 }# s2 v! X2 u- x$ L, I' ~; \（1）设置串口助手参数为：115200、NONE、8、 1（和代码中串口初始化参数一致）。
& D4 g" L7 S) B% y, n4 u( c
（2）设置成功后，就可以看到串口打印的效果。如果串口助手没有发送给MCU的数据，则MCU每隔500ms闪烁LED1指示灯一次，且串口输出一个log。
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6 r; o  G9 J7 Y（3）如果串口助手往MCU发送数据，MCU把接收到的数据发送到串口助手进行打印显示。

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