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。
: {( V6 D) d; k, u& c, E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。



- k  O( @2 _: D- A$ C2 V$ n

" }) g9 \! E8 b* R+ x
+ y" H' _; K! S) n, U首先打开CubeMX，配置时钟树和时钟源。
% ~' @( p5 V6 N8 _, }. }+ \: X
5 \7 ?1 W8 t8 v/ r' s" e, u
3 w* n& e. B. S) M/ t- A( g; o" m
- a+ d5 x& r9 Y1 i" ^" H接着配置我们的串口，设置相对应的波特率。

4 W- m. \5 g" S, M: ~

打开串口的中断。

5 n" u& H; m2 ^3 o( ]然后创建工程。
2 C# a( F  d/ P4 q

, H! K* d+ a1 [
+ @* e4 U! 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)
   - K6 N: d' L. B
2. {
   * |" M+ }( K1 M
3.     if (huart->Instance == USART1)  // 判断是哪个UART触发了中断
   % g# i: r2 E. s3 t& f3 U4 C
4.     {
   
5.         // 处理接收到的数据
   ; H7 x; i+ M8 o7 j! I9 g! U
6.         HAL_UART_Transmit(&huart1,&ReciveBuffer,sizeof(ReciveBuffer),0);//将接收到的数据发送出去
   
7.         // 可以再次启动中断接收
   
8.         HAL_UART_Receive_IT(huart, &ReciveBuffer, sizeof(ReciveBuffer));
   % J$ ]( W2 x' a* p0 b$ _
9.     }
   
10. }

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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。

& {& a' J, K0 I' C* r

可以看到，我们发送的数据被原原本本的发送回来了。

4 h, G: X; D  F4 Z串口的重定向
  E" @9 n, {- `9 c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。

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？

1. #include <stdio.h>

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1 p- l' t8 P' ]. Q* [+ S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。
% k. a. F& Z/ E# ~, B  y1 p; q
1 U# g) x; O- y" p2 U! U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。
) S* p* ]! N$ a

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);
   ' M4 m5 |; o1 e  \  e
4.    
   $ j+ i3 f' I# |, f3 x7 O
5.     // 返回发送的字符
   3 z' S6 T# u; z
6.     return ch;
   : s  ^2 S9 _2 P2 m, P0 e
7. }

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1. while (1)
   
2.   {
   6 w+ |* [: U7 w3 ^) @9 J. Y% ?
3.     /* USER CODE END WHILE */
   - l5 M6 G+ M# p6 R
4.     printf("Hello\r\n");
   
5.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
6.   }
   
7.   /* USER CODE END 3 */

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) o6 R, g5 z, |: w2 Q

3 U3 \8 l4 D+ I7 K' z
+ K' |/ ]& O" q9 B正弦波

1. while (1)
   ( ~: e: ]4 f. `! W
2.   {
   
3.     float t = 0;
   
4.     /* USER CODE END WHILE */
   4 _" Z  x1 `/ o4 r' v3 I
5.     printf("A:%lf\r\n",sin(t));//正弦波
   
6.     t+=0.01;
   * V* j* ^" z6 e. `- @
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   2 k* g% Y* d+ H. H
8.   }

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7 s+ I; N" A* C
1 \1 K3 p& l6 E7 }2 u

0 k* Y  a/ C" N! y/ d' m: ^& Y正弦波相加
# B; L) H3 B8 K7 i' T# p% b9 E

1. while (1)
   9 C, ^& T. o# j6 z' {' N8 u$ z
2.   {
   1 F, r$ R+ N7 b2 `5 M, V' d
3.     static float t = 0;
   # E9 A* Q+ s3 G- x* p8 b
4.     /* USER CODE END WHILE */
   2 J6 R1 V( p+ }2 Q. Y/ N
5.     printf("A:%lf\r\n",sin(t)+sin(10*t));//正弦波相加
   ; R) p' Z4 L) ^4 G9 N
6.     t+=0.01;
   
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   & g: `8 y9 T- f# z2 A
8.   }

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8 n& ?# A6 }$ {1 ?/ w
正弦波相乘

1. while (1)
   ' Z" X$ ~2 W$ G0 m* ?/ `, d
2.   {
   
3.     static float t = 0;
   
4.     /* USER CODE END WHILE */
   + U/ V6 \6 q6 `! f7 K
5.     printf("A:%lf\r\n",sin(t)*sin(100*t));
   
6.     t+=0.001;
   9 z  A. X! {9 }: |' w: `4 B
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   , @  k2 [% O* S( p" P
8.   }

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9 P2 F! F" S! s% J4 u: {
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+ E) {1 X' ]2 |+ B0 A( J# J
4 @4 }+ E$ T# W
5 v" N! L& k$ h& z
# j1 n8 m3 G# D9 M

6 p* M% c6 c; P2 _/ n7 ~