1 实现原理
使用串口通信可实现数据帧的收发，完成机器人控制、采集数据的传输等任务。制定串口通信协议并定时发送一帧数据，常见的处理方法是利用空闲中断，但STM32 HAL库好像没有专用的空闲中断，自己实现起来比较麻烦，这里利用非空中断可以实现同样的功能，缺点是效率比较低，稳定性经过测试也还可以，如果有更好的思路欢迎提出。

1.1 制定串口通信协议
制定串口通信协议时一帧数据的长度和内容可以自己定义，STM32的串口传输的数据类型为uint8_t，注意取值不要超过0-255，下面给出一个电机控制的串口通信协议表做示例


1.2 分析中间变量
1 Z, C  b! W/ m创建接收数组g_fUART1_Buf，其长度等于串口通信协议一帧的长度
8 A& n- E4 E( a- q) @+ Y) L创建接收一个字节的暂存变量g_fUART1_Byte，配置一个字节中断一次
, R3 Z; `; Q9 @3 r% [8 i1 _( e. F# P创建g_fNew_Pack用于主程序中判断是否接收到完整的一帧数据
& L, i6 z" |% y+ x7 Q3 Q* R创建g_fNew_Pack_Cnt记录成功接收一帧数据的次数，方便调试

1. uint8_t g_fUART1_Byte = 0;
   
2. uint8_t g_fUART1_Buf[10] = {0};
   & X) C2 F3 o( ~' A. C- N+ j( w! {
3. 
   ) k8 ^& H: p% [7 ~+ a& F5 D
4. uint8_t g_fNew_Pack = 0;
   ; n( {, `" m4 G4 x9 J% A3 \
5. uint8_t g_fNew_Pack_Cnt = 0;

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/ @  b" [) l# z, X4 l& I1.3 接收数据的处理
新接收到的字节g_fUART1_Byte写入接收数组g_fUART1_Buf的末尾，每接收一个字节，就将前一个字节左移，保证新接收到的字节一直往数组里填充，当接收的字节超过接收数组的长度后，继续左移，去掉旧数据，填入新数据


% i$ R: y$ V5 @
2 STM32CubeMX配置
9 {% Q% H) ]. \; c2.1 SWD调试接口配置
* Q( C6 P5 v: @% lSWD接口用于程序的下载、在线调试

/ u, L" a! p+ K1 z& n
" A  [" P* ^: D
% F1 N$ W5 A5 G2.2 时钟树配置
, S. o" [8 ]" v# r5 |STM32G0系列内嵌高精度（±1%）RC振荡时钟，无需外部时钟，所以这里并未使能外部高速时钟，开发板上也没有焊接，直接在时钟树配置选项的HCLK输入64，配置最大的64MHz时钟频率即可。
% E* a! X4 w. O2 G
! I: L+ f# H7 r! Z# G

2.3 UART1串口配置
UART1用于接收上文制定的串口通信协议，并开启非空中断



/ ~: \7 Z! G7 I6 a5 W1 T
; {; i: l# M( @9 |% w4 {
. r* G; m+ X) K4 X4 H" @$ w9 P. x3 w2.4 生成工程
8 ~3 k, v% @1 }  T输入工程名，选择存放路径（不要有中文），选择IDE为MDK-ARM；只生成用到的文件（目的是提高工程编译速度，减少工程占用空间），并生成单独的.c/.h文件，点击生成代码
- K, Z: l: r+ u

$ m' N, t' x4 X9 Q9 O4 p! v

3 添加用户代码
3.1 定义全局变量
; r8 R' m' S! f5 D7 C( P/ y# w2 W3 d

1. /* USER CODE BEGIN PV */
   % ]2 V% a  q9 G
2. uint8_t g_fUART1_Byte = 0;
   
3. uint8_t g_fUART1_Buf[10] = {0};
   8 w' t* R# E7 \) G5 U
4. 
   + {$ c0 E& k1 X* o* V, j, v
5. uint8_t g_fNew_Pack = 0;
   ; l' j- |6 y( {. m0 t
6. uint8_t g_fNew_Pack_Cnt = 0;
   
7. /* USER CODE END PV */

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7 s& R9 z3 n8 H  f9 u0 K3.2 UART1中断初始化

1.   /* USER CODE BEGIN 2 */
   & `5 n- q  u1 J- u; b6 V
2.         HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t*)&g_fUART1_Byte, 1);  // 启动串口非空中断,第3个参数代表1一个字节中断一次

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3.3 UART1的printf重定向

1. /* USER CODE BEGIN 0 */
   ( j# i8 d4 l# ^% j; M
2. /* printf重定向 */
   7 t# m% Q% F2 {( o
3. #include "stdio.h"
   2 d  K6 F, L( N" D/ F) P( k% M
4. int fputc(int ch, FILE *f)
   
5. {
   
6.         uint8_t temp[1] = {ch};
   * c3 g2 m: j( o6 b
7.         HAL_UART_Transmit(&huart1, temp, 1, 5); // huart1根据需要修改
   
8.         return ch;
   
9. }

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3.4 UART1回调函数
2 W  _1 F' g' [: A2 O

1. /* USER CODE BEGIN 4 */
   
2. // 串口接收数据回调函数
   
3. void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
   
4. {
   ! t% R. V: B. }$ f$ v# T
5.         if(huart -> Instance == huart1.Instance )
   3 @3 V, x7 j4 |2 R3 [- Q
6.         {
   
7.             // 往接收数组里填新数据，即实现原理的1.3
   ) c& ?1 ^" I$ @( T
8.                 for(int i=0;i<9;i++)
   ( ~9 t% Q0 _! D, N  X
9.                 {
   8 X% s8 B6 _% Q  r9 R* r
10.                         g_fUART1_Buf<i> = g_fUART1_Buf[i+1];
    
11.                 }
    3 D0 n; {) T+ n8 \* b- K0 o- ?* W- X- T
12.                 g_fUART1_Buf[9] = g_fUART1_Byte;
    + o+ f% n: U* \8 Y# q, p
13.                 if(g_fUART1_Buf[0]==0x5a && g_fUART1_Buf[9]==0xa5) {
    / G; W: Q" J3 v% v, U' q
14.                         g_fNew_Pack = 1;// 成功接收一帧数据，刷新标志位
    4 f  P0 f* X" a9 k
15.                 }
    7 w/ X) s: i4 Y8 v
16.                 HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t*)&g_fUART1_Byte, 1);  
    
17.         }
    
18. }
    
19. </i>

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; M8 K7 O" `6 c! W) r( ^( b; A3.5 接收数据的处理

1. /* USER CODE BEGIN WHILE */
   " w; g" f& V2 {$ |5 G* z
2.   while (1)
   
3.   {
   # Q9 d* U; e! J- @, D
4.                 if(g_fNew_Pack) // 主程序中判断是否成功接收一帧数据
   
5.          {
   
6.                         g_fNew_Pack = 0; // 清除标志位
   $ C- g; B7 @  U  ^0 S9 U
7.                         g_fNew_Pack_Cnt++;
   
8.                         printf("g_fNew_Pack_Cnt=%d\r\n",g_fNew_Pack_Cnt);// 输出成功接收一帧数据的次数
   9 t6 z9 o2 n$ N2 N; |
9.                         for(int i=0;i<10;i++){
   , r; p) T4 E5 L* H
10.                                 printf("%x ",g_fUART1_Buf);// 16进制输出接收到的一帧数据
    ! Y8 u: b% n1 J) T6 t! U- S
11.                         }
    * r8 E# M/ ~# v& S, h5 D* V3 [
12.                         printf("\r\n");
      c' {  \( x3 E/ F: M! I
13.                         // uart1_handle(); // 串口1接收数据的处理函数，根据需求自己添加
    / ^4 j( v- E; E. d# p  S* d7 O
14. 
    8 ?& j# y9 ^7 C% s: d3 D: R
15.                 }
    6 i5 W4 h2 u! @$ q; N
16. 
    ) R6 P5 C5 f9 ?) x* H, Y/ R2 I
17.     /* USER CODE END WHILE */
    3 z+ `- S! G4 Y$ r
18. 
    
19.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    
20.   }
    # v$ `/ Y7 r3 Q7 r

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% ?/ |8 L# n, R! a4 效果演示
gif中为方便演示，除了帧头帧尾，没有使用上文串口协议定义的内容，用11 22等数据(16进制)代替
+ J) L1 k& d+ J
7 y7 C- z# f6 O% \' Q% `



& E- c4 `5 P, U" E, ^1 T5 `————————————————
版权声明：周云川

: R: y5 [5 X1 X/ e9 o

" d2 l0 m( ~5 E/ b; z  y, F