一、开发板平台简介：
1、开发板资源简介
（1）开发板主芯片型号：STM32L431RCT6
（2）开发板主芯片封装：LQFP-64_10x10x05P
0 ?3 {! l* P& X; s: O; m（3）开发板主芯片内核：ARM® Cortex®-M4
（4）开发板主芯片主频：80MHz
（5）开发板主芯片Flash大小：256KB
（6）开发板主芯片RAM大小：64KB
- z- ], @( [% ^& U% k （7）其他外设：请参考芯片手册
- H" ~1 n2 ~; h8 Y0 Z9 k! O
. v" X4 y# d9 O# B% g
3 B0 a% V* Z: W) l1 a/ g) ?6 f
- |; J, O' F! `( G
: i4 W4 X) {4 `! N* R& A: {
8 q9 A( g( J1 z2、串口简介
3 s6 V. O+ I( k5 K8 ]( `         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。
# f1 M* A; m* W4 k
( k' O( x6 Q: _- [; P% [+ [        （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。
- ~+ j& n' c! B4 `7 e. H# ~8 V
7 V. q4 f7 ?" X- B( 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。
/ V  j* I4 a; j

9 n# o& M$ ?: {. ]  二、新建工程
. `' c5 j4 `; B7 ^) i& I1、新建STM32CubeMX基础工程
（1）打开STM32CubeMX，点击“File”-->"New Project"

# x- q) L' h# }8 Q- c3 f+ F$ b* W

; U. B+ O% o* y2 s（2）等待打开主芯片选项界面（大约1分钟时间）。

: {) Z8 ~; {- M
# \  o1 _0 o  I( Z/ m7 ^: x
1 \& H0 e( U( B- G# n. u" W
+ r  N- f. o: s1 S（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。
. L2 j( m5 Z1 P9 p
8 H" D: I8 L/ L' L/ m# x
9 H  {) h" G# N, @3 b9 s
3 {& a& o6 s/ b7 p5 N（4）选择时钟源。
6 s9 t# J' q+ f6 ]（1）因为开发板上有8M外部时钟，此处选择外部高速时钟（HSE）。
3 m* {; `* Y+ B（2）因为我们没有用到外部低速时钟（LSE），此处不做处理。
# k( ?/ F- r9 r0 E4 }! q; B5 J
* t! h5 H  S" B2 |$ H

2、配置GPIO控制LED
1 }( d2 O% T4 N备注：LED灯用来指示系统是否正常工作。
: I+ _7 h' d+ {, J（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。
鼠标左键点击PC0,选择“GPIO_Output”,表示设置该引脚为输出模式。
; i/ d* \- ^+ v% ?9 S; h# Q8 {" Q
  ?/ W- w9 y' @

/ f  j# ~) ]# S3 D（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。

& v7 y2 }5 Z& d5 e

- f6 y. R# G8 `3、设置串口1参数
1、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：

9 L2 g3 @' W& W6 K- e, R
2 D/ a3 M8 g* R+ W- g! _
（1）序号1用来设置串口收发引脚的选择。
6 f: X9 I! G  e% Y4 t7 ~4 ]
* C1 E1 b, ]5 T* G（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。

$ y3 D& Z5 W2 q7 f0 f/ }2、设置NVIC settings 使能接收中断



4、串口DMA设置

* i- m3 S; C) e6 L; Q

（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：
) r+ l7 T3 Z0 I# @点击DMASettings 点击 Add 添加通道
* p$ l: w0 J. d) E/ w- b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。
; J; X; Y2 e1 x* TDMA内存地址自增，每次增加一个Byte(字节)


" W- z; ~$ ^) t8 b9 @
( B" y0 d% Y, X' x6 W1 \! O' Z
（2）DMA相关参数解析
! A7 ~. L# @5 C, d: n
Dirction ： DMA传输方向有四类
外设到内存 Peripheral To Memory
内存到外设 Memory To Peripheral
! y' u& j% v# F/ W& C$ Y& \, l4 \7 [- o内存到内存 Memory To Memory
外设到外设 Peripheral To Peripheral
  x# ?) U4 Q3 ?Priority： DMA通信传输速度有四类
最高优先级 Very Hight
高优先级 Hight
6 q# z4 o" D) T+ [) O1 Q中等优先级 Medium
8 n, j& }8 j# S9 }8 i- K低优先级；Low
" K, b) a, ]# I( `# v: G
Mode：DMA传输模式有两类




2 D1 a; H$ J. d5 p; l. [Normal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。
, F& H' }" `, K1 KCircle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。
; X  I* y! d6 {% P6 `7 j5 b$ N
Increment Address-DMA指针递增设置：
6 |8 s5 i: L7 c! X
# c7 [5 y: R: }. w2 O8 I3 c; `1 i, C

, c$ X; u# h* S  {3 H
7 r  {8 I3 S! z% h/ n. n  M 5、配置项目工程参数
+ R. C3 S6 x" d% [2 x（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）完成配置工程。
% n4 H. j/ T- g- \# ]: X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。）
* G3 f/ I( S& d* V! d4 l

2 \( j6 f5 `+ a: @" D" P

. L: J! k, x( ^, ~& T/ G2 G! q( z
（3）生成代码。



三、在KEIL 5中编写代码
6 J( n( f% C  c1、使用KEIL 5（MDK）打开项目工程文件
$ q, W' |% I" m; T3 F5 g+ |# y（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。


7 k) Z2 g6 ~3 J, a2 j9 p+ R
, J+ v" @) X, d6 ~* }- G3 `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。
/ @+ Q3 u  Z: d1 A0 X/ Y% b5 d


# u0 x9 N; u7 d3 l) n/ `( L  Z3、添加HAL库UART  DMA 发送函数代码
) R2 I* Y; p1 ]& Z（1）STM32 HAL函数库的串口DMA相关函数如下：

1. HAL_UART_Transmit();串口发送数据，使用超时管理机制
   2 c) I$ v& o% o  u- t1 H
2. HAL_UART_Receive();串口接收数据，使用超时管理机制
   
3. HAL_UART_Transmit_IT();串口中断模式发送
   
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
   ; O9 c6 f1 \* }1 ~0 J% H4 [
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：
2 N8 W. A$ ^, E7 {7 W3 h. @

1. /* USER CODE BEGIN WHILE */
   : H% o$ E7 m4 H' `7 h3 h0 k
2.   while (1)
   : m: T: S( M% J$ f4 {4 _0 E6 l
3.   {
   8 B4 Q/ k, \: v% c) B$ Q
4.     /* USER CODE END WHILE */
   9 S' J- i9 m& i, I0 R; V, T
5. 
   $ |1 E. Q8 p& T. V2 K3 u  l
6.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   ' v3 B5 x7 x+ [  C' c' N
7.             HAL_Delay(500);
   ( b3 |4 R' R. s: W. q
8.                 HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_0);//控制LED1闪烁
   . d# J8 o2 B" \* e6 ^
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  
   . N) K( S/ G9 }4 {! i7 S8 j1 S! ]7 Q
10.         }
    
11.   /* USER CODE END 3 */

复制代码

9 M0 ~" [1 N# X( w, }  x2 w/ i4、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。

（2）初始化中断接收配置：
* W" j; p1 i7 q' x# V: vuart.c添加代码如下：

1. 
   2 b3 d. m5 w/ T0 j* U$ k
2. /* USER CODE BEGIN 0 */
   
3. 
   
4. volatile uint8_t rx_len=0;                        //接收一帧数据的长度
   2 C, y7 I6 [, ^4 A) ^$ Q/ @7 k) i
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
   
7. /* USER CODE END 0 */

复制代码

1. /* USART1 init function */
   3 _) \/ D; C% i+ P
2. 
   " F- a$ A+ E  F& E: V4 o
3. void MX_USART1_UART_Init(void)
   $ p, t1 v1 f0 a9 d7 K$ ^
4. {
   , j0 h6 ~. e" c. C( u5 a* H5 y
5. 
   . R7 W3 o7 w. p5 s7 z9 C
6.   huart1.Instance = USART1;
   9 f. W# f3 a. z1 ^9 B7 u5 h$ Z
7.   huart1.Init.BaudRate = 115200;
   ( a* b* B3 h6 @3 V6 d
8.   huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
   
9.   huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
   
10.   huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
    
11.   huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
    9 k3 J  D2 D7 U/ A" p0 d  e
12.   huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
    
13.   huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
    - v$ f  w# S0 W* g
14.   huart1.Init.OneBitSampling = UART_ONE_BIT_SAMPLE_DISABLE;
    * `: M9 b) h! ^
15.   huart1.AdvancedInit.AdvFeatureInit = UART_ADVFEATURE_NO_INIT;
    0 E; o! v- \7 e' G7 B$ }8 N: H
16.   if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK)
    
17.   {
    
18.     Error_Handler();
    : p5 u8 ?7 @% G9 O/ z
19.   }
    
20.         /* USER CODE BEGIN 2 */
    
21.        
    
22.                 __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_IDLE);                     //使能IDLE中断
    4 B/ H# f5 t/ P9 V$ z4 F
23.                 HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,rx_buffer,BUFFER_SIZE);            //DMA接收函数
    2 F: k" f. g" q8 c3 D
24. 
    % ]( G1 p* f+ |% X, K. Y
25.         /* USER CODE END 2 */
    0 _" z/ t; p" ]+ F3 v
26.        
    
27. 
    
28. }

复制代码

8 s; v7 p2 Z1 k$ `: {uart.h添加代码如下：

1. /* USER CODE BEGIN Private defines */
   9 E: m" o: Q( Y
2. extern UART_HandleTypeDef huart1;
   - V2 e. ~) U+ Z% i1 U/ J: [
3. extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_rx;
   
4. extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_tx;
   5 M( m, K9 U7 |) K5 O8 H
5. 
   - ?$ g/ U& f4 f% A
6. #define BUFFER_SIZE  100  
   ) {- q2 V$ m) y' ~0 ]8 X
7. extern  volatile uint8_t rx_len ;                                  //接收数据的长度
   
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
     a7 W" }8 R7 O$ T
10. 
    9 s' L% H- V0 \2 `7 \: h! i
11. /* USER CODE END Private defines */

复制代码

, d! p* b4 b- `6 ?) ^0 xmain.c添加代码如下：
% N! ~4 ^4 f) E8 p( \

1. /* Private includes ----------------------------------------------------------*/
   
2. /* USER CODE BEGIN Includes */
   5 m; q$ I$ K+ U1 W7 P" J) i4 v# P
3. #include<string.h>                        //添加字符串头文件
   0 q0 ^7 B- |& T3 |, O
4. /* USER CODE END Includes */
   
5. /* USER CODE BEGIN 0 */
   
6. /*******************************************
   
7. *函数名：DMA_Usart_Send
   . j; R5 I7 o1 y: c$ w% O
8. *功能说明: 串口发送功能函数
   + {( F& o4 K# g8 K% H6 `4 a1 X
9. *形  参: buf，len
   ; ~. I  Y3 z3 K9 V6 i
10. *返 回 值: 无
    - c* H* M' [/ x5 H; ^
11. ********************************************/
    
12. void DMA_Usart_Send(uint8_t *buf,uint8_t len)       
    * Y; u% u( D6 t* X4 D; `8 F
13. {
      W4 p4 k3 A6 |/ A
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
    ) ^3 S$ l: N; i7 O5 \, c2 C
15.   {
    5 |- G3 i" Y, {% q) |8 Y! h
16.                         Error_Handler();                                                                                                                                //异常提醒
    * G/ S" t+ f0 S2 X5 u* q% r
17.   }
    ) u+ {4 K( @$ O. ~+ [8 T2 q
18. }
    
19. /*******************************************
    9 |4 t8 R1 ?7 a2 z
20. * 函 数 名: DMA_Usart1_Read
    
21. * 功能说明: 串口接收功能函数
    9 q% I7 ~8 P% c! h; \3 c% }/ k. x7 p
22. * 形  参: Data,len
    3 S: k, ^, _! ]# B7 |2 H
23. * 返 回 值: 无
    1 |" w. t8 l' f6 x# q
24. ********************************************/
    8 t9 \1 E- X# q( Q5 H, d% j, D. u! U
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. }
    ( i- I8 ?: {3 g( h/ i
29. /* USER CODE END 0 */

复制代码

/ Y* d) q# M5 V7 {( qmain.c  while（1）循环中添加代码如下：

1. /* Infinite loop */
     R4 n' B9 Z2 N' t2 U+ P
2.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
   
3.   while (1)
   / [+ R# ]% U% I" \' j) L: u
4.   {
   1 v( n/ W: t8 M5 w6 d
5.     /* USER CODE END WHILE */
   7 E' o- e$ C# P. A# g% i+ W( ^7 P$ l
6. 
   2 G0 t+ o6 @! H* E6 g( [
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
8.                        
   3 d) R3 |6 ^( t! ~4 V" X+ j/ O
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
   3 |( g! L* z% U% V( m) S
10.         {
    
11.                 DMA_Usart_Send(rx_buffer, rx_len);
    
12.                 HAL_Delay(200);
    ( U) |( d( K5 k
13.                 DMA_Usart_Send((uint8_t *)"\r\n", sizeof((uint8_t *)"\r\n"));       
    
14.                 rx_len = 0;                                                 //清除计数
    / p: J! }" A1 p$ x. q. P3 Z1 o& l
15.                 recv_end_flag = 0;                                //清除接收结束标志位
    5 O" N: }( `; y3 ^) b# q8 I8 z1 C) n
16.                 memset(rx_buffer,0,rx_len);
    
17.         }
    * A  o3 j5 L. `+ e$ s5 W/ h8 I
18.         else                                                                //如果外部没有数据，则执行该部分
    
19.         {
    % D" U6 [9 o) g/ K2 s$ x
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"));
    - V% m" c. H3 h/ T/ N5 j9 m! S' e' e
21.                 HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_0);                //控制LED1闪烁
    5 |# _" f6 d% s3 g  N$ @% h; r
22.                 HAL_Delay(500);
    
23.         }
    
24.         HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,rx_buffer,BUFFER_SIZE);       //重新打开DMA接收                               
    
25.   }
    
26.   /* USER CODE END 3 */

复制代码

1 M3 B) q% x( H2 N4 wstm32f1xx_it.c中添加代码如下：

1. /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
   
2. /* USER CODE BEGIN TD */
   
3. #include "usart.h"
   9 B. w9 f- V4 |6 K( C
4. /* USER CODE END TD */
   
5. 
   
6. /**
   + t, U  l5 B; F1 R; d+ R
7.   * @brief This function handles USART1 global interrupt.
   3 c8 O5 g+ v6 I8 [2 \5 y
8.   */
   ' C; g$ \: [; K% i2 x6 h
9. void USART1_IRQHandler(void)
   
10. {
    5 X' n$ u6 U% B; k
11.   /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */
    
12.         uint32_t tmp_flag = 0;
    + J- d3 g  P6 e  i' y+ t
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
    / g6 F' F* i/ ^5 B8 ^8 G
16.         {
    
17.                 __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);                //清除标志位
    
18.                 HAL_UART_DMAStop(&huart1);     
    
19.                 temp  =  __HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart1_rx);   // 获取DMA中未传输的数据个数   
    , f7 q7 G4 A; V* _
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
    0 ?& M1 y' \3 g9 Q& e
21.                 recv_end_flag = 1;                                       // 接受完成标志位置1       
    + M% x  q4 [  e7 _+ B$ P. H
22.          }
    # m" u) V, h* S& h2 f
23.   /* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
    6 y# \6 Q* A/ n2 a( ^5 p
24.   HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
    
25.   /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */
    " |4 ^+ h/ `( R2 n& s
26. 
    
27.   /* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
    
28. }

复制代码

（3）至此，串口DMA收发数据需要添加的代码已经完成。
5 X- P, ~/ O0 ~; B
# S' h+ j1 G' ^) n& k% ]2 o" ` 5、设置编程仿真下载模式
（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。
0 @  A1 U5 O1 F
3 R* S* u; P. _  L

（2）点击编译，完成后提示“0 error（s），0 warning（s）”。
0 |8 {) X9 ~$ t) Q

8 T. l! K2 Q/ x# C! x
8 k/ A( @: e  |! b2 t5 d5 N! w' @% |) V* I（3）点击Download（或者快捷键F8），即可下载程序。


4 Z( g$ o8 N% u) t* X% F' E# E
4 C  w, A5 ?* d8 [) K2 ]9 w（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）。



, y2 a) `5 z0 B/ p3 t1 l# f% T/ Z4、查看串口发送函数打印log效果
$ [, n7 C$ k) ]" r7 j（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）。
% J' n2 l2 Y9 Y% s9 ?  [0 L: A
& n' T8 U( [$ W( U5 M（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。
7 W+ ~" k# q) |  `6 I' f
7 s& D6 [# y: f0 ^（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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