前言
这次我用的板子是一个用STM32F103C8T6作为主控芯片的一个数据采集卡，两个LED灯连接的引脚是PB3与PB4，TX与RX引脚分别是PA9和PA10。

: t7 g2 W# O2 k' y1 X- g
3 D0 K( D3 v. d4 C2 J

一、配置CubeMX
1、新建工程;
% m- v; }' N* r% s2、配置时钟源，在RCC里面的HSE配置的是晶振时钟;
- T: N6 y; J) N6 z3 m6 Z3、配置程序烧录引脚SYS为SWD模式;
4、配置GPIO口，配置一个LED灯（我的板子是PB3），起到串口成功接收到数据时的指示作用;
7 m8 a  [/ D2 M% `  r& l# z5、配置串口收发引脚

此处我们采用的通信方式为UART通信（异步全双工串口通信），PA9作为TX，PA10作为RX使用。直接在可视框图里点击相应的引脚进行配置。

0 I) c5 e, W- v8 ]0 w7 U配置到目前，效果图为：

% }( q7 e5 q* _8 \8 w0 X
- q$ G( K/ Z' {/ ]7 ^+ g
2 q. x1 L+ ]. Q+ l2 M/ J+ x可以发现，TX和RX两个引脚配置完之后是黄色的，代表还没有配置完毕，下面继续进行配置。

" B# M$ D. O0 x5 G) [2 d1 c+ A0 k6、在左边的"Connectivity”里面的USART1模式里选择异步全双工通信模式asynchronous
3 A) L  P% _* k1 I& {! {7 M4 ?# U⮚点击USATR1
9 {  d$ _! S+ ?⮚设置MODE为异步通信(Asynchronous)
⮚基础参数：波特率为115200 Bits/s。传输数据长度为8 Bit。奇偶检验无，停止位1，接收和发送都使能
⮚GPIO引脚设置 USART1_RX/USART_TX
⮚NVIC Settings 一栏使能接收中断

这里简单扩展一下：
% I$ J! S7 V/ }7 r. g2 JSTM32F103系列单片机共有5个串口，其中1-3是通用同步/异步串行接口USART(Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter)，4,、5是通用异步串行接口UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)。
0 o' u2 c! `/ s. D6 D4 O" u

9 j( ~0 b6 j6 R! y- T# b9 J% i
" U2 s: `4 K) e# C7 n& X

, D8 @" c4 f" t1 P, b

  h9 w7 K4 ]" i2 x8 l, |; k
7、配置时钟树，我还是开到最高的72MHz
$ A7 W) G$ W9 Z- g% Z! A. O8、进行项目设置，最后生成代码，CubeMX部分就大功告成了
7 @* ^) l# u% c$ D' i  K: Q5 x+ k
二、HAL库UART相关函数简介
( W# b& m1 O9 M% a- M0 m! R2.1 串口发送/接收函数
1 ^5 ]9 |9 y. s$ d8 O

1. HAL_UART_Transmit();//串口发送数据，使用超时管理机制
   3 [3 I, I& u( ?6 |# a9 v
2. HAL_UART_Receive();//串口接收数据，使用超时管理机制
   : |+ s( ~" x2 {3 L, l. l- e
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
   6 r# ?/ n' y( f7 R# W' _
6. HAL_UART_Transmit_DMA();//串口DMA模式接收

复制代码

5 U1 P# P7 [, s& o; z: j这六个函数参数基本一致，发送/接收各挑一个常用的函数进行简单介绍：

4 K! M0 T$ T/ S. s0 W串口发送数据：
" _4 b3 D2 V3 l% S* ^- K

1. HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)

复制代码

功能：
7 j) P7 v( j( A
% \( B5 k/ Z5 w6 ]串口发送指定长度的数据。如果超时没发送完成，则不再发送，返回超时标志（HAL_TIMEOUT）。
* f$ f: ]. J0 F5 b
参数：

⮚ UART_HandleTypeDef *huart UART的别名 如 : UART_HandleTypeDef huart1; 别名就是huart1
⮚ *pData 需要发送的数据
' u5 A2 j% R, M, m# l5 l⮚ Size 发送的字节数
⮚ Timeout 最大发送时间，发送数据超过该时间退出发送
举例： HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)ZZX, 3, 0xffff); //串口发送三个字节数据，最大传输时间0xffff
; H! Z6 t0 f) z1 U& S
串口接收数据：
) L" D: s% y9 a% A+ `! U7 i0 Q
: Y. b3 u8 C' ~# r

1. HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)

复制代码

功能：

串口中断接收，以中断方式接收指定长度数据。
) \5 |+ l; P* ?' f+ R( p大致过程是，设置数据存放位置，接收数据长度，然后使能串口接收中断。接收到数据时，会触发串口中断。再然后，串口中断函数处理，直到接收到指定长度数据，而后关闭中断，进入中断接收回调函数，不再触发接收中断。(只触发一次中断)
% H  A' t7 p- R
2 G5 n3 R9 q8 I5 ?5 ^+ w* d参数：
⮚ UART_HandleTypeDef *huart UART的别名
⮚ *pData 接收到的数据存放地址
⮚ Size 接收的字节数
举例： HAL_UART_Receive_IT(&huart1,(uint8_t *)&value,1); //中断接收一个字符，存储到value中

) f$ U! q8 V9 b' m2.2 串口中断函数
- [6 t1 n* |. y' f1 `

1. HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart);  //串口中断处理函数
   
2. HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);  //串口发送中断回调函数
   
3. HAL_UART_TxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);  //串口发送一半中断回调函数（不常用）
   0 |0 C7 V2 b$ a4 O5 q2 f
4. HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);  //串口接收中断回调函数
   7 p( o% l* O: w- V3 o
5. HAL_UART_RxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);//串口接收一半回调函数（不常用）
   5 T: m' l8 T4 D6 q
6. HAL_UART_ErrorCallback();//串口接收错误函数

复制代码

2 S4 Q! U  s' X7 z' ~串口接收中断回调函数：

; w2 F0 b: G: z. z& o" @( S/ W/ Y+ s: [

1. HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);  

复制代码

, v) D" G& r9 E; ~/ n7 u0 r6 t功能：
) t8 B3 {/ j4 n  ]& q: J4 r
HAL库的中断进行完之后，并不会直接退出，而是会进入中断回调函数中，用户可以在其中设置代码，串口中断接收完成之后，会进入该函数，该函数为空函数，用户需自行修改。
* }% A" l  ?: y) I+ }
% Z( @4 @7 _  t2 v  M) E! ^参数：
  v/ {0 M, ?% N7 L/ e/ W& v, A. d
⮚ UART_HandleTypeDef *huart UATR的别名
举例： HAL_UART_RxCpltCallback(&huart1){ //用户设定的代码 // }

/ a# r8 V  z" U; `0 [6 p& A/ Y0 f; F) Y串口中断处理函数：

1. HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart);  

复制代码

' x) j6 x/ I0 c功能：
( J2 ~. r5 b1 w; l/ C' c7 M
7 m4 z# ?  l0 ~, n5 i对接收到的数据进行判断和处理，判断是发送中断还是接收中断，然后进行数据的发送和接收，在中断服务函数中使用。

% I7 x  v% ~7 E' n如果接收数据，则会进行接收中断处理函数
$ H7 V# V: o# f2 K

1. /* UART in mode Receiver ---------------------------------------------------*/
   
2.   if((tmp_flag != RESET) && (tmp_it_source != RESET))
   ) K; P1 v1 U9 f9 o
3.   {
   
4.     UART_Receive_IT(huart);
   
5.   }

复制代码

如果发送数据，则会进行发送中断处理函数
. w" [  N6 Z. ^' |
! b0 L8 e0 ~: d5 z$ {4 k' {

1.   /* UART in mode Transmitter ------------------------------------------------*/
   
2.   if (((isrflags & USART_SR_TXE) != RESET) && ((cr1its & USART_CR1_TXEIE) != RESET))
   
3.   {
   ' ]0 {4 o9 D# x( ^7 e6 r
4.     UART_Transmit_IT(huart);
   4 E% @: C( e. h
5.     return;
   
6.   }

复制代码

. N% j, ^2 h! a2.3 串口查询函数
/ D8 X7 t! v' R: R, y% K& {

1.   HAL_UART_GetState();  判断UART的接收是否结束，或者发送数据是否忙碌

复制代码

举例：
# L$ e6 {" j  i/ O
1 o5 H5 C0 s% v5 v

1. while(HAL_UART_GetState(&huart4) == HAL_UART_STATE_BUSY_TX) //检测UART发送结束

复制代码

( E8 f/ j9 Y; [( g三、逻辑代码部分
% E8 f$ t  m  O9 [3.1 UART接收中断
+ H- f5 T. @8 ]4 Z/ ?因为中断接收函数只能触发一次接收中断，所以我们需要在中断回调函数中再调用一次中断接收函数。
, v. `  N/ x& a
具体流程：

1、初始化串口
( V5 c# }8 c- B4 @
2、在main中第一次调用接收中断函数

! D  U! \* S! g  d  `3、进入接收中断，接收完数据 进入中断回调函数
+ E+ Q% ?; j& h0 w; i1 K
$ K0 Z% W0 f- x1 q! |4、修改HAL_UART_RxCpltCallback中断回调函数，处理接收的数据，

5、回调函数中要调用一次HAL_UART_Receive_IT函数，使得程序可以重新触发接收中断

函数流程：

8 I( J/ H# [7 t% D①HAL_UART_Receive_IT (中断接收函数) ->
②USART2_IRQHandler(void) (中断服务函数) ->
5 v+ ~  i  F- N9 N# X/ d③HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart) (中断处理函数) ->
④UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart) (接收函数) ->
⑤HAL_UART_RxCpltCallback(huart) (中断回调函数)

HAL_UART_RxCpltCallback函数就是用户要重写在main.c里的回调函数。

; Y" r- l# M, o, N( g代码实现：
* c) z% [# u4 l# Y+ i
在main.c中添加下列定义：

6 Y1 Y& Q( ^& t

1. #include <string.h>
   
2. 
   
3. #define RxBuffer_MaxSize  256     //最大接收字节数
   
4. char RxBuffer[RxBuffer_MaxSize];   //接收数据
   9 c$ n* O( l- i
5. uint8_t aRxBuffer;                        //接收中断缓冲
   % V$ z9 e  s+ g7 i' ]
6. uint8_t UART1_Rx_Cnt = 0;                //接收缓冲计数

复制代码

在main()主函数中，调用一次接收中断函数

1. /* USER CODE BEGIN 2 */
   $ u( \5 r6 s8 b
2.         HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)&aRxBuffer, 1);
     ?& Z1 ^) u" ~9 \% C) _" O
3. /* USER CODE END 2 */

复制代码

" t# x7 J! A( m# e! i在main.c下方添加中断回调函数

1. /* USER CODE BEGIN 4 */
   + x4 X- A$ J" J
2. 
   3 d. Q3 v- p8 m/ L* B. u  b7 G
3. void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
   
4. {
   
5. 
   
6.   UNUSED(huart);
   
7. 
   
8.          if(UART1_Rx_Cnt >= 255)  //溢出判断
   
9.         {
   ( C0 V7 M% O( m+ S) \
10.                 UART1_Rx_Cnt = 0;
    , ^" z' V+ U3 v# j: ~4 Y' h8 R
11.                 memset(RxBuffer,0x00,sizeof(RxBuffer));
    & s" h8 q7 A8 P7 t1 r
12.                 HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)"数据溢出", 10,0xFFFF);         
    
13.   }
    9 @! U+ V: t  x. m2 _
14.         else
    
15.         {
    6 V0 D' x& q! G8 Q
16.                 RxBuffer[UART1_Rx_Cnt++] = aRxBuffer;   //接收数据转存
    / i% _" e9 P+ }" `- e( \+ X
17.                         if((RxBuffer[UART1_Rx_Cnt-1] == 0x0A)&&(RxBuffer[UART1_Rx_Cnt-2] == 0x0D)) //判断结束位
    
18.                         //此处条件可以改写为if(RxBuffer[UART1_Rx_Cnt-1] == '\n') 因为上面的条件就是表示回车
    
19.                         {
    
20.                                         HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&RxBuffer, UART1_Rx_Cnt,0xFFFF); //将收到的信息发送出去
    
21.           while(HAL_UART_GetState(&huart1) == HAL_UART_STATE_BUSY_TX);//检测UART发送结束
    ( s/ C  y$ B( {2 P# F* w
22.                                   HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_3);//LED指示灯状态翻转
      m1 m+ h" d2 @) ]
23.                                         UART1_Rx_Cnt = 0;
    + ^  g/ }& x/ q4 w& ?* V
24.                                         memset(RxBuffer,0x00,sizeof(RxBuffer)); //清空数组
    , {3 ^# A6 G3 u4 H; Y
25.                         }
    
26.         }
    
27.                 HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)&aRxBuffer, 1);   //再开启接收中断
    ( E" i& s/ `" P; P8 M3 ~) v  T$ R
28. }
    
29. /* USER CODE END 4 */
    

复制代码

/ o# N. A3 E! n现象：
  s1 K( f" X+ e- U* g; _
使用USB转TTL（CH340）进行数据发送，XCOM V2.6串口助手进行调试，发送“1”（这里要注意波特率等参数要设置的和之前配置的相同）

- n! D" v, l/ v$ Y/ s9 C

在debug模式下，将缓冲计数值UART1_Rx_Cnt加入监视器，串口接收到发来的数据后，计数值+1.
* Y: G# i& p, p8 ~  s
% \( A4 {0 V# {* f3 f/ _- O

. U4 a7 B- q! R+ {/ R) `& F8 u同时也可以看到LED灯状态翻转
, H1 @: e# X* L8 H9 h  ^7 h+ I
3.2 UART发送
重新定义printf函数
3 W7 G; }. N5 f$ y8 o
在 stm32f1xx_hal.c中包含#include <stdio.h>
( L, o& x9 c& S8 x

1. #include "stm32f1xx_hal.h"
   
2. #include <stdio.h>
   % M# I- ~; h5 T5 H
3. extern UART_HandleTypeDef huart1;   //声明串口

复制代码

在 stm32f1xx_hal.c 中重写fget和fput函数
0 c4 u2 ?8 [5 C8 @

1. /**
   " p3 c3 n  a# t% R% g7 e" L- O
2.   * 函数功能: 重定向c库函数printf到DEBUG_USARTx
   6 g* z) ?( f% t6 k7 D
3.   * 输入参数: 无
   
4.   * 返 回 值: 无
   ) i$ m7 _5 n; C/ o* g
5.   * 说    明：无
   
6.   */
   
7. int fputc(int ch, FILE *f)
   
8. {
   , |, m2 q) h6 _
9.   HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xffff);
   % K$ a  [9 A* T8 I5 E6 N" v
10.   return ch;
    
11. }
    
12. 
    - H' u7 z0 a% X
13. /**
    
14.   * 函数功能: 重定向c库函数getchar,scanf到DEBUG_USARTx
    
15.   * 输入参数: 无
    4 X2 z1 ~7 R/ M2 @
16.   * 返 回 值: 无
    
17.   * 说    明：无
    ! H* d: ]+ C' Q
18.   */
    
19. int fgetc(FILE *f)
    * y; o2 @6 ?, ~2 {; u3 z- V
20. {
    % K- l# |9 y+ A3 E4 C
21.   uint8_t ch = 0;
    $ w# Y0 o& W9 G6 J. X  [
22.   HAL_UART_Receive(&huart1, &ch, 1, 0xffff);
    ; I, w! P- t* a1 W- T
23.   return ch;
      M! e" l) P; t1 [4 Y# @
24. }

复制代码

6 F: Y8 b# h' Z" w: _1 Q+ Z8 e& \在main.c中添加

' v3 p; o: D  ^/ T

1. #define RxBuffer_MaxSize  256
   
2. char RxBuffer[RxBuffer_MaxSize];

复制代码

1. while (1)
   " M4 |) G6 A# p, X
2.   {
   ) }# f+ y6 K- o0 }  a
3.     /* USER CODE END WHILE */
   
4.                         printf("hello world\r\n");//这里博主只写\n的时候无法换行，百度了一下用\r\n就可以了，估计是编译系统的问题
   / v) A& \+ g- I4 s7 ^( c0 E+ ^
5.                         HAL_Delay(1000);
   
6.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   , Z2 D. u. w2 v0 z
7.   }

复制代码

& ~# f. v# h+ @# n0 c) G& O5 s现象：


- H8 b2 z/ r: b0 i# D
注意：
重定义printf后，必须在target里面勾选上MicroLIB，调用一下这个微型库，不然一直卡在里面。
9 X5 K% j0 K1 Z7 p- G8 p/ `5 v
# x7 P, z+ O$ C- s, L+ _; b
2 `- k  {$ T/ B& q1 d. u( V


8 M, N) E: H1 [7 s1 h
& X' P1 r6 L( _2 {+ h) B