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。
+ D' U% x: \; S; p5 S

$ o9 `( `: C, w" c4 C- H

. q& q- g" N" T1 S' y; @一、配置CubeMX
$ \( X1 O5 Q, F9 Z1、新建工程;
& @, h* y0 }1 T$ ~: T2 z2、配置时钟源，在RCC里面的HSE配置的是晶振时钟;
3 j5 [& N- q! j  S$ z" E; e3、配置程序烧录引脚SYS为SWD模式;
1 @. w. c; F" x, K8 O! o4、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;
5、配置串口收发引脚
9 e- p% G4 T' D! f$ q
8 X% A, z/ ^" n4 m0 d) C4 a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。
5 X7 {/ w  ]- c3 _9 [3 p' Z3 y
1 Y. |2 h4 X, K$ `, ]3 ?配置到目前，效果图为：
8 E5 b$ U# D1 V+ B( c3 A- m

1 D9 W# E; E2 F& c% y: K
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。
$ H" i+ q8 ~& ?' ?$ Q9 q
6、在左边的"Connectivity”里面的USART1模式里选择异步全双工通信模式asynchronous
1 v( b! A! z3 i* N2 ~. n6 a& v# ?⮚点击USATR1
# z' G  P* d# w! D* X+ u% U⮚设置MODE为异步通信(Asynchronous)
8 I1 j0 o* a0 t( @# M* |% t⮚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
- O* `) G& a4 d- q⮚NVIC Settings 一栏使能接收中断
# Y; T& G& h! |
4 j6 a. H* @3 a% E! h" E这里简单扩展一下：
STM32F103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)。

& E2 t0 S9 Z, p! M

+ j: G6 V, A: C7 ~/ c

- s; _9 s  _5 g1 e. @' I
7 F. c5 S. U) G

7、配置时钟树，我还是开到最高的72MHz
8、进行项目设置，最后生成代码，CubeMX部分就大功告成了
! R# t- k& H: U
5 U) i" ~5 I" b二、HAL库UART相关函数简介
4 [1 p9 j* y6 D+ z3 Q, x8 c2.1 串口发送/接收函数

1. HAL_UART_Transmit();//串口发送数据，使用超时管理机制
   
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
   ; s) p3 W9 I, o# S
6. HAL_UART_Transmit_DMA();//串口DMA模式接收

复制代码

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：
& R: x$ \; Y, t
* {8 \) P9 j9 t! v串口发送数据：

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

复制代码

功能：

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）。

参数：

( V3 g% o$ I' ]  M1 D⮚ UART_HandleTypeDef *huart UART的别名 如 : UART_HandleTypeDef huart1; 别名就是huart1
⮚ *pData 需要发送的数据
⮚ 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
! f. N( E; d- h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

5 X; x* W' y$ O5 ~0 Z8 r* s9 M串口接收数据：

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

复制代码

6 N# V" d/ E2 r" c5 K1 s' O! `3 U功能：

串口中断接收，以中断方式接收指定长度数据。
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)

参数：
⮚ UART_HandleTypeDef *huart UART的别名
) Z" w- B; {1 s& a7 B0 k3 v⮚ *pData 接收到的数据存放地址
  f8 ?" \6 O/ p5 B: Y- Y⮚ Size 接收的字节数
) D  a% R; ^: a7 @举例： HAL_UART_Receive_IT(&huart1,(uint8_t *)&value,1); //中断接收一个字符，存储到value中

3 [( d/ X/ r. I9 H2.2 串口中断函数
2 G! }4 o3 e$ P+ k) k4 y9 q0 C+ k& P

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
   - V  ^4 ~( z/ m4 \
3. HAL_UART_TxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);  //串口发送一半中断回调函数（不常用）
   ) T& o  r2 F! G: _' l: @5 E6 P
4. HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);  //串口接收中断回调函数
   
5. HAL_UART_RxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);//串口接收一半回调函数（不常用）
   1 ?3 e& p' h5 W& r: @
6. HAL_UART_ErrorCallback();//串口接收错误函数

复制代码

串口接收中断回调函数：
+ \. \( e8 y" q; C4 i" ~

1. HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);  

复制代码

7 |4 j4 p$ r0 Q9 d功能：
" |2 u# [4 E% I2 _- q
( t; @. U- l: x2 [& g& o. I% rHAL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。
# m% A6 I9 ^$ C% {
参数：
' L' M9 D8 R& v  `& f! X' z
  |% {+ n# y: b. X9 M⮚ UART_HandleTypeDef *huart UATR的别名
+ }* q3 _' o) h举例： HAL_UART_RxCpltCallback(&huart1){ //用户设定的代码 // }
$ k* ]4 E" X3 [# N8 A, X: A" {
+ M2 x5 h  ]# O: [串口中断处理函数：

1. HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart);  

复制代码

功能：
/ L' |0 y4 ]" j4 V' H+ n) Y4 _0 Y
3 M3 w; e" |' j* S3 m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。

7 q! i5 T! n: O) }如果接收数据，则会进行接收中断处理函数

- c1 G  x( Q2 j/ v

1. /* UART in mode Receiver ---------------------------------------------------*/
   
2.   if((tmp_flag != RESET) && (tmp_it_source != RESET))
   ; X% e8 t- F0 X2 G$ m" N
3.   {
   
4.     UART_Receive_IT(huart);
   
5.   }

复制代码

! [8 z- u' _+ J+ G' P' ?如果发送数据，则会进行发送中断处理函数
/ I2 c  Z/ P0 e0 b8 d, M5 f

1.   /* UART in mode Transmitter ------------------------------------------------*/
   # f+ Q, q) ?0 l4 d: A" n
2.   if (((isrflags & USART_SR_TXE) != RESET) && ((cr1its & USART_CR1_TXEIE) != RESET))
   ; b9 r- @+ Z# d- V9 Z7 @1 i4 U) {$ j) R
3.   {
   
4.     UART_Transmit_IT(huart);
   % w- @" o2 j  C! P
5.     return;
   ) b) f6 M" Y/ Y* W
6.   }

复制代码

7 U2 g+ K0 i5 ^4 j2.3 串口查询函数

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

# q6 x# d7 N& J+ j- L- W举例：

3 Y8 p% Z& P+ G6 h! j

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

复制代码

三、逻辑代码部分
3.1 UART接收中断
; T0 _0 G" Q6 M1 F6 c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。

) w- n! B: n0 E$ f) n. l2 `9 f具体流程：
: s3 c8 b/ `8 l# w
1、初始化串口

. A/ s- a1 ?: d3 u# Y$ }# Y3 j; X2、在main中第一次调用接收中断函数

) V2 B1 i  \" z6 S% w9 R8 S3、进入接收中断，接收完数据 进入中断回调函数

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
% R& {6 y4 D) E0 d! z. ?) b
. G9 D  g; }3 s4 q5 S函数流程：

①HAL_UART_Receive_IT (中断接收函数) ->
②USART2_IRQHandler(void) (中断服务函数) ->
0 ^6 i2 @; s& W8 j0 C  {/ e③HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart) (中断处理函数) ->
④UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart) (接收函数) ->
, j8 W. R9 H& z( L⑤HAL_UART_RxCpltCallback(huart) (中断回调函数)
1 R' L. o# n) ~, H
/ s  c& P) q2 R" \) _- {. {HAL_UART_RxCpltCallback函数就是用户要重写在main.c里的回调函数。

代码实现：
8 f! m9 o3 z+ B8 f  {
# p; z9 w+ r/ _; p( q4 }在main.c中添加下列定义：

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
   
5. uint8_t aRxBuffer;                        //接收中断缓冲
   ) n# K, X4 a( \! t* m8 T
6. uint8_t UART1_Rx_Cnt = 0;                //接收缓冲计数

复制代码

( l% c" L, ~2 U+ ]0 x在main()主函数中，调用一次接收中断函数

1. /* USER CODE BEGIN 2 */
   
2.         HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)&aRxBuffer, 1);
   3 a2 P( \7 P8 @/ J# E$ h$ ?
3. /* USER CODE END 2 */

复制代码

0 D# y- u$ z6 W在main.c下方添加中断回调函数

6 P; I9 |  \# m" D9 q5 q# I

1. /* USER CODE BEGIN 4 */
   1 `5 |: T, a6 h
2. 
   4 e2 h4 P! p6 D
3. void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
   . d0 ], h' V, Z; |& i
4. {
   
5. 
   
6.   UNUSED(huart);
   
7. 
   3 r; Q/ |( z. k0 m6 r# v1 N
8.          if(UART1_Rx_Cnt >= 255)  //溢出判断
   
9.         {
   
10.                 UART1_Rx_Cnt = 0;
    0 _- o9 M& K1 A! u" Y
11.                 memset(RxBuffer,0x00,sizeof(RxBuffer));
    
12.                 HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)"数据溢出", 10,0xFFFF);         
    
13.   }
    0 @" c/ X8 p! k1 }
14.         else
    7 y/ A2 O/ ^7 y6 x
15.         {
    
16.                 RxBuffer[UART1_Rx_Cnt++] = aRxBuffer;   //接收数据转存
    " m1 Z8 H% l: y' j2 G/ F: ]
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
      K$ A, M* K) R( {
21.           while(HAL_UART_GetState(&huart1) == HAL_UART_STATE_BUSY_TX);//检测UART发送结束
    
22.                                   HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_3);//LED指示灯状态翻转
    
23.                                         UART1_Rx_Cnt = 0;
    ! T4 r3 p! G" {! q$ W
24.                                         memset(RxBuffer,0x00,sizeof(RxBuffer)); //清空数组
    
25.                         }
    
26.         }
    
27.                 HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)&aRxBuffer, 1);   //再开启接收中断
    
28. }
    
29. /* USER CODE END 4 */
    

复制代码

* [. z( g8 M. Z现象：

' p# H  H* o1 M- p* ?$ s+ P4 ^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）


- l% i* p" a) M7 C5 b
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.


5 m9 I/ Q: c, Y! t0 Y' Q3 J( D1 l
& H' ~5 B: R' V1 @" Z. D同时也可以看到LED灯状态翻转
, l% u" \3 T7 K: ~9 o! b4 t
8 _+ g4 y. |; k% i3.2 UART发送
重新定义printf函数

在 stm32f1xx_hal.c中包含#include <stdio.h>

1. #include "stm32f1xx_hal.h"
   
2. #include <stdio.h>
   / q5 _& [( x! @) g& t
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
2 n: [, _; e- S; u# O

1. /**
   
2.   * 函数功能: 重定向c库函数printf到DEBUG_USARTx
   3 C( c8 L$ z' t! c
3.   * 输入参数: 无
   + E/ i& X# e+ c7 t. y
4.   * 返 回 值: 无
   
5.   * 说    明：无
   / i& G: R! f6 x. {
6.   */
   
7. int fputc(int ch, FILE *f)
   
8. {
   9 K: `0 s0 g1 U  e
9.   HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xffff);
   
10.   return ch;
    
11. }
    5 J# k8 d) L5 V* w5 o4 R' r4 T
12. 
    
13. /**
    
14.   * 函数功能: 重定向c库函数getchar,scanf到DEBUG_USARTx
    
15.   * 输入参数: 无
    
16.   * 返 回 值: 无
    ' S/ ^% K5 u4 r& K# }5 R
17.   * 说    明：无
    
18.   */
    
19. int fgetc(FILE *f)
    / s) Q' Y- i6 \) w" g, E
20. {
    
21.   uint8_t ch = 0;
    8 _5 F) z2 w* N7 c' }; }! f
22.   HAL_UART_Receive(&huart1, &ch, 1, 0xffff);
    
23.   return ch;
    1 X0 ~7 b5 c7 I( @; `$ c
24. }

复制代码

1 Q9 z* I4 }0 p在main.c中添加
! D( E9 P2 U* q
0 R; F, y) f' X% x) u0 [6 Y) X

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

复制代码

1. while (1)
   
2.   {
   ' C! `& `. J5 S1 h
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
   - z5 s6 X5 z9 h. w3 y2 S% n* q
5.                         HAL_Delay(1000);
   
6.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
7.   }

复制代码

现象：
0 X4 |) r5 }5 ~) j# S
. }: y& \6 T$ e
6 a) g8 w& G% V* G% U) E! v$ a5 ?
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 q6 W! \' @, b+ V' R

6 |0 H( {) G% O$ y, c

1 m! c# a' ~1 j) ]

7 o! s# W5 w! z) W9 Y