一、开发板平台简介：
2 ]' F& r: [: S3 {/ g1、开发板资源简介
# `2 E# j3 [' k" D- u. U（1）开发板主芯片型号：STM32L431RCT6
2 K. B6 a2 }2 b. ^1 ]4 f4 B4 }（2）开发板主芯片封装：LQFP-64_10x10x05P
& g, N+ |- I0 q8 t+ w, r（3）开发板主芯片内核：ARM® Cortex®-M4
（4）开发板主芯片主频：80MHz
（5）开发板主芯片Flash大小：256KB
（6）开发板主芯片RAM大小：64KB
- S3 Q- L- J9 B3 i; I

, g) L  m1 B+ H


  w% K6 w* @3 o- G2、LED灯资源
（1） STM32L431RCT6开发板共5个LED灯资源，其中一个红色LED为系统指示灯，指示开发板供电系统是否正常，如供电系统正常，红色LED为上电常亮状态，硬件原理图如下图所示：
4 @" n4 C' n7 O; o) n' |9 C
0 r1 J% e7 g! r1 C

（2）其他四个LED灯为黄绿色可控LED，高电平点亮、低电平熄灭，计划用LED常亮验证看门狗的作用，硬件原理图如下图所示：
6 W! X# d7 B: G8 @
. Y6 L2 ^" ]9 T- Z9 S1 w% i
, K) e0 R2 K2 ^! n
​3、串口printf打印工作原理
 串口全称为串行通讯接口，即数据在通信线上一次传输一位，按先后一定顺序传输。我们通常所说的单片机串口准确来说应该是串行异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART），使用TTL电平，串口需要RXD、TXD、GND三根线进行通信。
+ l4 a$ ^& S* w+ ?& C
: w* H. x/ |# z# b     （1）我们选用的STM32L431RCT6开发板串口1已通过USB转TLL串口芯片CH340G引出，使用时，只需要用公对公USB线连接电脑即可（注意也得需要安装CH340G驱动），后期验证试验也可使用该串口作为debug串口。
0 W# X0 Z* A4 z' {* Z; ^* ?/ c
     （2）开发板上的其他串口已通过排针引出，为TTL电平，通信的时候需要注意选择对应的电平模块，如USB转TTL串口模块等。
, ^. q! E% }& r
8 s9 S( r# q# i1 A2 ]4 k3 ?/ T, TTTL转CH340串口，硬件原理图如下所示：

9 [+ j3 P# R8 d3 A
! W" L& z( O/ K1 D  |/ w, S7 i% M" f
: f0 p6 T% ]8 z1 Q
  二、串口printf实验过程
8 v* w% M  K8 M1、新建STM32CubeMX基础工程
9 E; b4 i0 H6 j! B1 x1 H7 Y9 f（1）打开STM32CubeMX，点击“File”-->"New Project"
, c% ^/ P* x' O5 B4 E% ^0 L2 ^* }

, ^! ?3 n/ e: r3 H1 m
' g0 z; f0 S( c( j5 Q8 ^  O（2）等待打开主芯片选项界面（大约1分钟时间）。


- A. d# \' q" C$ ^7 O+ A
1 }' G. r! I: n5 _0 y& f（3）昨天搜索框中输入（或选择）所需的主芯片型号（因为我们用的是STM32L431RCT6开发板，所以此处选择STM32L431RC），然后在右下角选择STM32L431RCTx（因为开发板主芯片是STM32L431RCT6），左键双击即可打开新建的项目。


: g1 _3 C$ s6 R
% o0 w* O. l7 |, S1 v  s（4）选择时钟源。
（1）因为开发板上有8M外部时钟，硬件原理图如下所示，所以此处选择使用外部高速时钟（HSE）。
' P! s" V, I% i" h) K- P7 Y


（2）因为我们没有用到外部低速时钟（LSE），此处不做处理，如下图所示。
& `& a* C' \- F/ v


" P; Q9 k+ m: c! u: v1 ~2、配置GPIO控制LED
  L  x4 J. n2 }, O( L（1）查开发板原理图得，LED1、LED2、LED3、LED4的控制引脚分别为：
! U) n& E$ x6 i5 o# p( N1 c5 R9 o" Q
- b+ G/ R9 w) f8 KLED1——PC0
$ I9 I  F- S& J. I. }6 N1 t0 \LED2——PC1
LED3——PC2
LED4——PC3

（2）配置LED的控制引脚为输出，输出频率、输出方式默认即可。
* g2 m# C2 R. J. t; A0 }0 p
鼠标左键点击PC0,选择“GPIO_Output”,表示设置该引脚为输出模式。
鼠标左键点击PC1,选择“GPIO_Output”,表示设置该引脚为输出模式。
鼠标左键点击PC2,选择“GPIO_Output”,表示设置该引脚为输出模式。
鼠标左键点击PC3,选择“GPIO_Output”,表示设置该引脚为输出模式。



# b/ z0 B& O. {" L; {) y

/ r0 M: @. Z7 z4 p+ Y- A5 {, M( g0 z（3）也根据自己的需求配置GPIO的参数，如输出方式、输出频率、上拉下拉等。因为GPIO控制LED的要求比较低，此处采用默认参数即可，不用修改。

& p9 d6 p2 B3 u) y! {
+ ?. P1 i5 A* W( c. Z" S& s
/ O# O7 d. `1 F' {5 u6 d+ z' ]​​3、配置PA9、PA10为串口
查原理图得知，串口1使用STM32L431RCT6引脚为PA9-USART1_TX,PA10-USART1_RX,引脚设置如下：
  K1 G) K7 M6 S/ s' f; G
' E& U1 s- Y% j5 Q! o# J4 d" d
+ }# m& y4 |9 [) m6 f
（1）序号1用来设置串口收发引脚的选择。
（2）序号2-3-4-5-6设置串口参数，如波特率115200、8位、NONE无奇偶校验等。
7 h1 o7 c* m+ z. _: f
2 @$ s% [  t; L5 X6 }/ t: w, n! ^8 P 3、配置项目工程参数
（1）配置时钟树，用于系统内部时钟，以及各个外设时钟等。此处选择外部8M晶振作为主时钟频率，内部最大倍频80MHz。

0 N& ~, v5 w7 a. J
+ l# p7 h- P! X; ~1 D" @
（2）完成配置工程。
' o5 E. L5 t9 L: T( M$ U/ w# `
备注：需要注意代码生成过程中的继承关系，如图所示：需要保留开发者自己编写的代码时，请根据配置设置，不然生成代码后会删除自己编写的代码（从这个方面也可以看出开发者备份自己的代码是多么的重要。）


​​
5 \- g) C( K8 B4 ]
3 ]0 [0 l" B$ y' o
（3）生成代码。
+ s2 ~: |& f, H- x$ O. a: ]
备注：使用Generate CODE生成工程代码前，请确保文件路径无中文，否则会生成项目失败。


​​
（4）工程代码生成成功。


+ c( c6 J$ M) L! [
三、在KEIL 5中编写代码
1、使用KEIL 5（MDK）打开项目工程文件
源码使用说明：使用前必须把项目工程复制到无中文路径的文件夹下使用。
5 B; H; K, P! ^- E' \) |
, x( w$ h, K0 {+ e1 _& n" \（1）找到刚才新建工程的存储路径，安装项目名称，打开项目工程.uvprojx。

& t' ]) N1 a" g

9 J5 ]) J0 Y" ^- B9 U2、添加串口printf验证程序
- {+ E4 ]. V# h6 h0 o6 P# P' `9 R（1）main.c文件中，初始化LED1、LED2、LED3、LED4默认为点亮，并在while循环中添加控制程序，如下所示：实现每隔500ms后LED1、LED2、LED3、LED4点亮和熄灭之间反转切换，并且串口每隔500ms打印一次。

- R+ j( J$ B; G% |* C, s备注：自己添加的代码需要在 /* USER CODE BEGIN 3 */和 /* USER CODE END 3 */之间添加，否则STM32CubeMX更新代码时，会造成自己添加的代码丢失。

& C0 a  j: v4 U9 E6 o3 l3 V  x

9 }: C/ U7 E$ F$ D" j; E
: B- Z1 l4 D! g7 t1 U
$ B% X9 `% r6 t（2）main 函数代码如下所示：
, J" v2 K4 M& a2 ^

1. /* Private includes ----------------------------------------------------------*/
   
2. /* USER CODE BEGIN Includes */
   * D- {3 o+ q) f! G9 T- ~: }" L
3. #include "stdio.h"                    //添加printf打印函数头文件
   ! Q1 ~! H# a0 M2 C  C
4. /* USER CODE END Includes */
   
5. 
   
6. 
   % r5 r/ K8 U3 t4 B1 C
7. 
   
8. 
   4 v2 N2 B- m6 f% S  q& a
9. 
     B2 o- i0 E1 A3 X# d# W& p" U
10. 
    
11. 
    0 L5 f) f6 a$ s- g# G
12. int main(void)
    
13. {
      z! Q  c$ L* m
14.     /* USER CODE BEGIN 1 */
    
15. 
    ) S3 e! o: L$ R+ y; u6 U8 k
16.     /* USER CODE END 1 */
    ! V  f/ g; Y. V3 L5 _: X
17. 
    : R4 h) D/ @' s4 A
18.     /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
    8 J7 Y' C/ c1 a1 w9 a- O5 G4 w
19. 
    
20.     /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
    
21.     HAL_Init();
    / B( m% q& l  R- h. r
22. 
    ( M" V/ t. [* |9 U6 m7 i
23.     /* USER CODE BEGIN Init */
    
24. 
    & j  u+ c* g+ M' S" J
25.     /* USER CODE END Init */
    
26. 
    
27.     /* Configure the system clock */
    * K4 Z+ f1 A& |/ J
28.     SystemClock_Config();
    
29. 
    . C" ~2 h4 I. T2 ~  R  @
30.     /* USER CODE BEGIN SysInit */
    ( n2 d" C" f1 X: Y$ d8 Z
31. 
    ( e2 t6 l# h% H6 g4 E
32.     /* USER CODE END SysInit */
    $ P+ f" F. B! G3 G' L8 T" ~' {
33. 
    
34.     /* Initialize all configured peripherals */
    # k7 R& ?4 T0 _- q
35.     MX_GPIO_Init();
    
36.     MX_USART1_UART_Init();
    ' w$ x3 T  X# m0 B5 T0 h
37.     /* USER CODE BEGIN 2 */
    
38.     HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_SET);                                                                //初始化LED灯，默认点亮
    
39.     HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_1,GPIO_PIN_SET);                                                                //初始化LED灯，默认点亮
    : X3 k7 ^4 V, A
40.     HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_SET);                                                                //初始化LED灯，默认点亮
    
41.     HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_3,GPIO_PIN_SET);                                                                //初始化LED灯，默认点亮
    2 Q" H( p. Z$ s$ _9 q
42.    
    
43.     /* USER CODE END 2 */
    
44. 
    
45.     /* Infinite loop */
    " R* l7 b( U: y
46.     /* USER CODE BEGIN WHILE */
    % i% U3 T" a/ B" n: `) v
47.     while (1)
    0 i  S" Q) u4 C/ E: }, X1 P* ~
48.     {
    $ v1 \7 A2 ?/ p, X' g# ~
49.         /* USER CODE END WHILE */
    
50.         /* USER CODE BEGIN 3 */
    9 r7 `+ V& P$ z! j2 A! P. z4 @/ j
51.         HAL_Delay(500);
    
52.         HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_0);                                                                        //反转LED灯
    
53.         HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_1);                                                                        //反转LED灯
    % d2 u3 ?' e; q
54.         HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_2);                                                                        //反转LED灯
    4 R+ E& |7 Y# `" f
55.         HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_3);                                                                        //反转LED灯
    : W* n$ x: n% B2 ?
56.         printf("hello world,this is printf function!\r\n");                      //printf打印
    0 b; r8 G6 o: i! o5 d" D
57.     }
    
58.     /* USER CODE END 3 */
    
59. }

复制代码

3、设置编程仿真下载模式
（1）选择Options for target ...>>Debug>>J-Link/J-JTRACE Cortex,点击Settings>>选择Port（SW），可以看到搜索成功SW Device，表示芯片可用，可以下载。

( s7 z$ q3 T% g8 k0 Z" W
​
（2）点击编译，完成后提示“0 error（s），0 warning（s）”。
' r% c6 X: p6 S6 q

​​
1 X+ B  X$ s  a8 f（3）点击Download（或者快捷键F8），即可下载程序。
7 K* r/ Y& R5 l2 h% L4 R5 a% W5 A5 ]" ^
  D! ~  x8 Z7 \0 b" V
; I5 Q' Y$ x4 [. p* g$ b​​
6 }, Z! V0 {. V9 g* b
（4） 如果下载程序后，没有看到LED1、LED2、LED3、LED4闪烁，可以按下述方式设置一下（Reset and run表示下载后自动复位和重启运行）。或者重新彻底断电再次上电（或按开发板的Reset按键复位MCU即可）。


( u5 K. }  J) J# ^ ​​
" L/ `% D6 j; T) h  v' ~+ z5 ^$ X4、串口printf打印实验效果展示
. y& x6 a$ q# K% R3 h! I        程序烧录到开发板后，即可看到LED1、LED2、LED3、LED4初始化后每隔500ms闪烁一次，并且打开串口助手后（串口参数：波特率115200、N、8、1），可以看到printf每隔500ms打印一次log数据。
: @9 r& A; @8 W  w1 {


% \7 B$ D: R7 S- W! l$ c/ ^————————————————
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