串口通信（Serial Communications）是指外设与计算机间，通过数据线按位进行传输数据的一种通讯方式。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。虽然串口通信传输速度不高，但程序简单，能实现远距离通信且成本较低，通信长度可达1200米。常用的仪器仪表大多都支持串口通信协议。
9 U; Z4 k0 E4 v# z& bLabVIEW的自带函数库中有现成的串口通信模块，方便快速搭建堪比串口调试助手的软件。
+ k! W0 p$ d0 a) K+ n1 a7 C
; x6 b0 U2 K6 b1 [/ c
今天分享一个STM32F103C8T6工控板与LabVIEW的串口通讯实例，主要工作如下：
1）基于Keil MDK写一个串口通信程序，主要配置STM32F103C8T6芯片的USART1相关参数并创建串口1中断服务函数（对应引脚为PA9和PA10，可在手册中看到，如下图所示）；
; A$ c, \( B" [. f0 ?

' ?. X4 s  B, [: `! E4 Z
( I* t( i' x; Q: Z# j) m7 q2）基于LabVIEW编写一个串口调试助手，用于与STM32F103C8T6工控板进行实时通信，具体使用的串口通信模块位于程序框图的函数选板–>Instrument I/O -->Serial里，如下图所示。


! z, j# y% a& z4 j" V; r% k5 T
8 N- _6 t9 o8 E, P3）具体实现的功能为：从LabVIEW发送一个命令到STM32F103C8T6工控板中，然后STM32F103C8T6工控板不进行任何处理，将接收到的命令反馈给LabVIEW。
9 {& b; Y, h3 B
: w% |) ^& }9 O; r- B硬件部分
1）某宝网上购买的STM32F103C8T6工控板，价格50￥左右；
) [* o# K: u: k  w: v9 I& X. z2）某宝网上购买的232转USB数据线（如下图所示），价格15￥左右。



" w# w0 B- M! D# U. D- aSTM32F103C8T6工控板部分原理图
1）下图是STM32F103C8T6工控板的芯片接线，PA9和PA10对应USART1_TX和USART1_RX，PA9和PA10经SP3232EEN-L/TR芯片至9pin的接口处，如下图所示。
0 C$ _# }& a& }- `% U- z
& n. O* P; [. G/ C, C4 i( V
) `2 z# y9 V- r1 J& i# W, g) c
6 N0 j+ ]' u/ ?# P- H4 v* `思路
1）对于STM32F103C8T6，配置并使能USART1，使能USART1更新中断并创建相关中断服务函数；
2）对于STM32F103C8T6，在接收到从LabVIEW发来的串口数据后，运行中断服务函数，将接收到的数据传回LabVIEW；
+ q+ F* I. F* h! i* o3）对于LabVIEW，配置串口通信，相关参数（如波特率、校验位、停止位等必须与STM32F103C8T6的USART1配置的参数一样！！！
  [7 B: V' C3 ?) [8 U: G4 ]2 R4）对于LabVIEW，利用事件结构的while循环，每当发送命令的控件发送一次串口数据时，并接收一次串口数据。

相关代码
! H" q% Y3 E* Q. ~2 C1 a( X  \1 I+ w1）针对STM32F103C8T6工控板
, ?, D6 J8 ^3 _3 n6 e' T1.串口初始化配置函数（头文件）
该头文件只包含一个函数，即针对串口1的初始化配置函数，用于跟电脑进行串口通信：
- z& A2 E% y% d6 k2 a

1. /**
   - x& R  U* _4 \: o% O
2. ********************************  STM32F10x  *********************************
   8 D  _' N' o6 ~, |/ k% \1 w
3. * @文件名称： serial_communication.h
   6 r0 S/ t) c7 e; d( i
4. * @作者名称： 闲人Ne
   0 c6 G7 j1 O) S0 D# ?6 ?
5. * @库版本号： V3.5.0
   
6. * @工程版本： V1.0.0
   / ?* j: \( |8 E% v! P
7. * @开发日期： 2021年1月17日
   
8. * @摘要简述： serial_communication头文件
   * @+ L* t6 p2 p
9. ******************************************************************************/
   
10. /*----------------------------------------------------------------------------
    
11. * @更新日志：
    5 k& s, w' X& ]" v8 x
12. * @无
    5 [7 Z1 u( h: B! V  o% V  N
13. * ---------------------------------------------------------------------------*/
    7 M# q' m8 U4 \6 n
14. #ifndef __SERIAL_COMMUNICATION_H
    + D% R( d% l" _! ]. J  ^
15. #define __SERIAL_COMMUNICATION_H
    
16. /* 函数申明 ------------------------------------------------------------------*/
    , ~( J+ w% L3 P) F" r& ~0 u' w4 [
17. void My_USART1_Init(void);
    
18. #endif /* __SERIAL_COMMUNICATION_H */
    
19. /****** Copyright (C)2021 闲人Ne. All Rights Reserved ****** END OF FILE *******/

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* y9 P0 B3 S! W# O- t2.串口初始化配置函数（源文件）
- W. _6 p- J  s/ {串口初始化配置常规操作，大家可作为范例参考：
7 H, M3 @: ?; A) @

1. /**
   
2. ********************************  STM32F10x  *********************************
   
3. * @文件名称： serial_commuication.c
     d+ N1 ^3 h; O* N9 ], s
4. * @作者名称： 闲人Ne
   
5. * @库版本号： V3.5.0
   5 }1 I" _+ b2 E8 F
6. * @工程版本： V1.0.0
   
7. * @开发日期： 2021年1月17日
   
8. * @摘要简述： serial_communication源文件
   * I- F" |0 `) R' ^% F& L
9. ******************************************************************************/
   2 c1 P5 H. h# W! l+ f) G
10. /*-----------------------------------------------------------------------------
    8 A8 I' L4 ~' U: Y! V8 H
11. * @更新日志：
    8 g2 m  ~% t" {5 H7 Z
12. * @无
    
13. * ---------------------------------------------------------------------------*/
    
14. /* 包含的头文件 ---------------------------------------------------------------*/
    0 s7 ^, V* Q9 ]0 I( U
15. #include "serial_communication.h"
    
16. #include "nvic_configuration.h"
    $ t- J8 U2 Z' `; W) `, H
17. #include "stm32f10x.h"
    
18. /************************************************
    
19. 函数名称：My_USART1_Init()
    3 g! V8 E9 g; p
20. 函数功能：初始化USART1管脚配置,
    5 o$ Z( W" O* E- K) A+ i8 B. n7 q
21. 入口参数：无
    
22. 返回参数：无
    
23. 开发作者：闲人Ne
    3 l- }" ]4 m  s' b9 d) k
24. *************************************************/
    
25. void My_USART1_Init(void)
    : I" f0 B4 q) {: O
26. {
    - F# f& g# d% }; r; c; x
27. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    $ x) A/ x3 |5 r3 g* Z
28. USART_InitTypeDef  USART_InitStruct;
    % M# ^+ d/ Y1 _: Q
29. // 第一步，使能相关时钟
    
30. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);      // 使能GPIOA时钟
    ; l0 c' v& H/ v+ ~! k& W0 |- P
31. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);     // 使能USART1时钟
    # v8 z8 T2 L) g$ E4 i
32. // 第二步，串口复位
    % ]4 P6 Y6 ?& e4 R# r) f
33. USART_DeInit(USART1);                                      // 将外设 USARTx寄存器重设为缺省值,复位USART1
    
34. // 第三步，GPIO端口模式设置，PA9对应TX，PA10对应RX
    ) L* N" q- y7 s/ j, L7 z
35. GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;                 // 复用推挽输出
    
36. GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;                       // 选择GPIO引脚9,作为发送端
    
37. GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz;               // 随意设置，不重要
    
38. GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);                                          
    $ m8 U  V& }" o8 o  I: X2 W6 m! |% `
39. GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;           // 浮空输入
    ( {/ N- P* u& W
40. GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;                      // 选择GPIO引脚10,作为接收端
    3 B; J$ t8 q$ ?8 P( z2 z$ p9 j
41. GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz;               // 随意设置，不重要
    
42. GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);  
    : U( n1 H+ c4 ]* t. i
43. // 第四步，串口1参数初始化，在电脑上进行串口通信时，串口调试软件也需按下述参数设置
    4 S" G- j& |+ s& Y
44. USART_InitStruct.USART_BaudRate=115200;                                    // 波特率为115200
    ( `6 E& ?: l' a+ [
45. USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None; // 不使用硬件流控制
    # _8 w0 p" _& e! G* F
46. USART_InitStruct.USART_Mode=USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;                 // 收发都使能
    
47. USART_InitStruct.USART_Parity=USART_Parity_No;                             // 不用奇偶校验位                           
    , ]0 F4 B5 s8 S3 u+ I. S
48. USART_InitStruct.USART_StopBits=USART_StopBits_1;                          // 设置1个停止位
    2 C2 S' C( b4 s8 |
49. USART_InitStruct.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;                     // 设字长为8，因为不用奇偶校验
    ) Z% J# y8 C; r/ @
50. USART_Init(USART1,&USART_InitStruct);  
    . d" ~! r  e( b+ o/ I
51. // 第五步，初始化NVIC,开启指定中断   
    
52. NVIC_Configuration();
    " q4 D" r+ C5 M  b; Q
53. USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);  // 使能USART1的USART_IT_RXNE中断，RXNE是状态寄存器USART_SR的第5位，意思是接收中断
    : x& \8 l( W" a3 _" y9 ]
54. // 第六步，使能串口  
    
55. USART_Cmd(USART1,ENABLE);                     // 使能USART1外设
    : [, D* u- X' q# i+ k+ P
56. }
    
57. /****** Copyright (C)2021 闲人Ne. All Rights Reserved ****** END OF FILE *******/

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7 E1 ^8 M& z- e: w3.串口1中断服务函数
通过上面可知，在串口1初始化配置时，使能了串口1的接收中断，因此需要编写对应的中断服务函数。
6 }& J# {+ r: ~, d& ?. x, [

1. /**********************************************************************************
   $ v  m, i8 h% f
2. 函数名称：USART1_IRQHandler()
   
3. 函数功能：USART1中断，当STM32F103C8T6通过串口1接收到从电脑发来的串口数据时，将所收到的数据再发回去。
   ( c& ^1 G& a/ H5 ^
4. 入口参数：无
   
5. 返回参数：无
   ' R6 U6 \2 [, x! E1 c9 i
6. 开发作者：闲人Ne
   5 K1 s) V' B/ T- j6 l( t. B
7. ***********************************************************************************/
   
8. void USART1_IRQHandler(void)      // 函数名称是由startup_stm32f10x_hs.s文件里定义的                                             
   
9. {
   
10. u8 data;
    
11. if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE))   // 检查USART1的接受中断USART_IT_RXNE发生与否                             
    
12. {
    4 i0 O, }4 n4 F! ~. f+ E
13.   data=USART_ReceiveData(USART1);              // 返回USART1最近接收到的数据
    3 }+ K' g$ c& \$ |
14.   USART_SendData(USART1,data);                 // 通过外设USART1发送单个数据                                          
    9 {- o+ Z2 q- q7 D& P# p5 {9 n1 }5 m) Q
15. }
    $ l1 R+ ~6 N, o2 I  G
16. }

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# g! A6 Y6 X% ?4 B! q/ ^, Y+ Q4.中断优先级配置
0 v. Z2 Z1 p$ {, }, i6 @既然有中断服务函数，那么必须先进行中断优先级配置：
: W+ ?/ a% v4 |: n3 i2 ?

1. /************************************************
   
2. 函数名称：NVIC_Configuration()
   . z/ N2 I) m+ N) }( K4 c
3. 函数功能：中断优先级配置
   
4. 入口参数：无
   8 x5 L, q5 ^- m3 S1 O
5. 返回参数：无
   * S+ ]7 Q  B/ E( A$ r' c, F3 F
6. 开发作者：闲人Ne
   
7. *************************************************/
   
8. void NVIC_Configuration(void)
   
9. {
   2 d8 w" R. z3 T+ n7 u1 s
10. NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
    
11. // 串口1中断优先级配置
    9 m# o# i3 i' l8 N
12. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQn;           // 选择位于stm32f10x.h文件中STM32F10X_HD中的USART1_IRQn
    
13. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;             // 使能上述中断通道
    
14. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;   // 因为没有别的中断,参数可设0~3之间
    
15. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;          // 因为没有别的中断,参数可设0~3之间
    
16. NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);            
    
17. }

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' @; r, d; I  ?3 D1 I5.主函数
* K4 `: [6 J; r( ~1 a& a

1. /**
   1 `; i: ^* p3 \3 d- y$ ~
2. ********************************  STM32F10x  *********************************
   - K% P: O) u$ @
3. * @文件名称： main.c
   1 p3 u# r% ^* W' O1 ~7 `  S9 R
4. * @作者名称： 闲人Ne
   7 C0 h+ v0 {4 O% ], g
5. * @库版本号： V3.5.0
   4 }" s+ x/ F  G  {3 d/ l
6. * @工程版本： V1.0.0
   
7. * @开发日期： 2021年1月17日
   ' G2 X! U& Q7 S$ ~6 ~: G
8. * @摘要简述： 主函数
   
9. ******************************************************************************/
   , b& }! L9 I$ w& B
10. /*-----------------------------------------------------------------------------
    + D% y% R' J& h1 R( M+ x. E
11. * @更新日志：
    ( U) A5 ~1 M  E. @
12. * @无
    
13. * ---------------------------------------------------------------------------*/
    / T2 O* T9 ^7 ^6 C! |, A3 ^8 u4 A
14. /* 包含的头文件 --------------------------------------------------------------*/
    
15. #include "led.h"
    : M  I6 S8 u: T6 n1 L- m
16. #include "sys.h"
    ( E5 y/ _5 r9 f8 h
17. #include "delay.h"
    
18. #include "serial_communication.h"
    
19. #include "nvic_configuration.h"
    1 f& t1 C" I" x
20. /*********************************************************************************
    8 j% |: T8 P- q/ O" c+ X; f$ w
21. 函数名称：int main()
    
22. 函数功能：主函数，LED灯每隔500ms改变一次状态，表示系统正常运行，串口数据收发由中断控制
    
23. 入口参数：无
      Y( T7 D4 W; s" P
24. 返回参数：int
    
25. 开发作者：闲人Ne
    
26. **********************************************************************************/
    3 v  P6 z$ A" ~: H% j; h1 l
27. int main(void)
    . |& }+ r5 {7 K6 F2 Y& n
28. {
    
29. delay_init();
    
30. LED_Init();
    % k9 O2 u' v( e" y0 G
31. NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);      // 中断优先级配置                        
    
32. My_USART1_Init();
    
33. D1=1;         // LED1灭
    
34. D2=0;         // LED2亮
    
35. while(1)
    
36. {
    . N. ~; I* j, b
37.     D1=!D1;
    1 `! b; O5 W* a4 }
38.     D2=!D2;   
    3 M. v$ x2 ?4 J3 d9 o/ q( i+ m" H+ {
39.     delay_ms(500);
    ; s2 ^# }2 w# C; \8 Z
40. }
    
41. }
    ! Q) e/ r2 f8 q. i1 c3 v
42. /****** Copyright (C)2021 闲人Ne. All Rights Reserved ****** END OF FILE *******/

复制代码

" c0 w' o" U1 v: O8 Q0 e2）针对LabVIEW上位机
. ~5 q) ~. }2 B/ lLabVIEW工程可参考范例：Continuous Serial Write and Read.vi，该范例是最简的连续串口通信范例，在程序框图钟进行简单的修改：即在最后的While循环里添加等待1000ms模块（如下图所示）
3 k- K0 N" D% R$ }
5 `& L$ ~6 z4 ?8 ]" F$ P' D

9 ^3 o1 ^8 l3 _! k* c( A7 B回到该范例的前面板，硬件连接好后，首先先选择com端口（如下图所示：COM21），然后按照之前在STM32F103C8T6工控板上的串口配置参数进行配置，如波特率设为115200等，其他参数默认即可。
; C* w/ }: x; F9 p% S

. j* x- S4 j" c0 n" s0 z
, m" t1 P" d4 c3 Y" G实验效果
运行前，将LabVIEW前面板上的Write和Read控件设为真（即激活发送和接收功能），先烧入STM32F103C8T6工控板的程序并运行，然后运行LabVIEW程序，运行结果如下图所示：

# R5 z; x- Y- r3 \
7 e* A) o. o7 e  x, V
当Response显示字符串的控件每隔1000毫秒接收到一次串口数据时，则证明串口通信成功。

' M/ L! L! z! `; B7 |$ }& t: a4 Y: e经验分享
; Z+ g5 U3 T0 ]9 Y: v1.在进行嵌入式开发时，利用仿真器Debug程序是首选方案，当然利用串口调试助手查程序的问题也是工程师比较喜欢的手段；
2.可以利用LabVIEW，串口通信为一些嵌入式开发板开发定制化的上位机软件：如开发板的功能是采集一些实验数据，利用LabVIEW为期开发一个上位机软件，通过串口通信获取开发板采集的数据，然后记录，生成报告等。这对于实验室一些非标测试的项目，开发的成本是很亲民的~
, ]( B* _2 ^# u+ {————————————————
7 r' V3 I: ]; h$ H版权声明：天亮继续睡
! y+ V/ W+ u4 S