一、开发板平台简介：
1、开发板资源简介
（1）开发板主芯片型号：STM32L431RCT6
! ?6 n9 D2 B0 [& K+ R: F' a7 Y（2）开发板主芯片封装：LQFP-64_10x10x05P
（3）开发板主芯片内核：ARM® Cortex®-M4
! y" ^* G6 n7 z& P: r1 N$ a9 h（4）开发板主芯片主频：80MHz
# n( I5 d0 n3 s3 L- p* U4 t（5）开发板主芯片Flash大小：256KB
$ X' O  O$ U8 G- h% r, C（6）开发板主芯片RAM大小：64KB
（7）其他外设：请参考芯片手册
$ k2 v* I# C/ S& N( K
6 `. ~4 |4 k3 D

' m( B% a5 ~4 x6 b
" V& }) P4 s. y1 `6 d1 ]. v) Y
2、串口简介
         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。
/ Y2 U1 g/ s5 h" b+ |7 m. s5 a
        （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），后期验证试验也使用该串口1进行。
  W6 \+ U4 T! ~% J7 }( [5 h; K  _: n
; X' P1 O! x& b; @        （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。
; V0 p  i8 {+ Y

  二、新建工程
: D# Q5 K, x7 g( y% }: A% [1、新建STM32CubeMX基础工程
6 i/ ]% W: S+ y5 g8 x! f（1）打开STM32CubeMX，点击“File”-->"New Project"
& Y- A+ q. U0 @" i3 V
5 p0 Y* _$ i6 k

7 L# N- N3 G1 m5 u4 t, R（2）等待打开主芯片选项界面（大约1分钟时间）。

8 o* T2 F) }7 C# U$ j7 ^3 E/ ~


3 B! E- {7 V8 Q（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，所以此处现在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。

3 j* \0 N1 A# p8 X( N. Y$ _

（4）选择时钟源。
1 ^0 x1 K8 J2 d9 }; b! N2 M（1）因为开发板上有8M外部时钟，此处选择外部高速时钟（HSE）。
/ B, Q7 Z. h- m9 b6 ]( {0 u（2）因为我们没有用到外部低速时钟（LSE），此处不做处理。
! e$ m4 T/ L6 A- M: `


) ~& ^* l0 a$ K: p0 p0 F2、配置GPIO控制LED
备注：LED灯用来指示系统是否正常工作。
（1）查STM32L431RCT6开发板原理图得LED1控制引脚为PC0，则配置GPIO的引脚PC0。
: h2 {0 e/ r! Y' ~! b2 l. v% W+ i$ x  i鼠标左键点击PC0,选择“GPIO_Output”,表示设置该引脚为输出模式。
% F( A) o% T* Q! J
* }' y9 y# e- T% t' V
9 |! a$ k6 a) x' F# Y6 f
（2）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。
( k2 y3 Z( b1 u3 i, d


3、设置串口1参数
1、查原理图得知，串口0使用STM32L431RCT6引脚为PA9-USART1_TX,PA10-USART1_RX,引脚设置如下：
' ?. Q+ h# n) ~0 e6 L8 M


（1）序号1用来设置串口收发引脚的选择。

2 a  I. Y1 b7 s) B3 W* I; c（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。

. h: u5 ^- ~7 u0 `- u2、设置NVIC settings 使能接收中断
: }+ z, W4 `* j
3 k. ^! H1 E$ u( r  s7 H5 G
/ N3 x. g. i3 B5 Z+ |$ j
4、串口DMA设置
' k) f# ?5 m( U& E3 r+ F# S


# T, [/ a* ~; N& d% ^. H （1）根据DMA1通道预览可以得出，我们用的串口1的TX、RX分别为通道4、通道5：
点击DMASettings 点击 Add 添加通道
* p% }8 `1 m& Q" a5 H选择USART_RX USART_TX 传输速率设置为中速
DMA传输模式为正常模式，即发送一次就结束。
DMA内存地址自增，每次增加一个Byte(字节)

$ d- G5 B' u% X$ L* y/ S

7 p6 q0 h0 H5 q9 s& f% F: l
（2）DMA相关参数解析

Dirction ： DMA传输方向有四类
. E. B" W1 G" S  H$ i7 d" F外设到内存 Peripheral To Memory
内存到外设 Memory To Peripheral
内存到内存 Memory To Memory
3 G1 r/ E2 f% M6 q外设到外设 Peripheral To Peripheral
Priority： DMA通信传输速度有四类
+ v7 m% U, ~! X( q, [) k" l- C最高优先级 Very Hight
高优先级 Hight
' y# C/ e+ `+ O+ `+ K中等优先级 Medium
低优先级；Low

7 T+ Z+ D$ W7 H1 CMode：DMA传输模式有两类

' j3 c# V' ^" L2 E7 }- ~

: S  v' @* f) D# W6 i6 ]8 k* l
+ M$ ?& {. p: YNormal正常模式：当一次DMA数据传输完后，停止DMA传送 ，也就是只传输一次。
& _* `3 k7 {4 g: Z, cCircle循环模式：传输完成后又重新开始继续传输，不断循环永不停止。
) v5 ]' ^+ U$ m' }5 g9 G6 B8 p" r
0 J' c) z; q4 C; R4 }, wIncrement Address-DMA指针递增设置：

. K* P) |! A* }: w: t0 M9 P- r6 E+ @
( Y/ u, H. O# |0 C( ~" A  d+ O: M

9 b' ]  g5 n, o% `6 t# Y% q 5、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。

, r" B  L3 w5 O9 L

（2）完成配置工程。
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。）


0 z* P: r' u) g4 t

: t0 v1 c) v( A' q3 p
（3）生成代码。


* s( b: g+ l+ l+ w
" N, e$ a, J0 k8 N4 L 三、在KEIL 5中编写代码
% I" I0 S/ g( y2 Z" W4 k/ E; Y& z2 S1、使用KEIL 5（MDK）打开项目工程文件
' T% }; W6 i' W# m( 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。

& n; H/ z0 I& C8 B+ A: F. a1 S
. I: t* q! }& b8 F/ `
1 N& H9 j6 a9 z+ j3 |5 B1 C2、添加LED指示灯作为系统提示
/ M) |3 o4 F# y- G添加每隔500ms，LED1闪烁一次的系统提示，用于提示程序运行正常。
- b( E$ z9 T! l/ t
" p0 d+ E  [( Y2 ^- `
# i$ M" w7 @( k" o/ `
3、添加HAL库UART  DMA 发送函数代码
+ C- t8 J/ y- q3 P$ i（1）STM32 HAL函数库的串口DMA相关函数如下：

1. HAL_UART_Transmit();串口发送数据，使用超时管理机制
   2 Y& v2 K1 |; v0 ?, f9 V, z8 z# R
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
   $ R' D% i, w6 M% N+ F4 ~/ I
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. HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式接收
   
7. HAL_UART_DMAPause() 暂停串口DMA
   # V% u8 X! t+ N4 l/ S8 H! W$ @& V
8. HAL_UART_DMAResume(); 恢复串口DMA
   
9. HAL_UART_DMAStop(); 结束串口DMA

复制代码

/ e9 u# Z  ~5 |（2）添加串口DMA发送log代码：

1. /* USER CODE BEGIN WHILE */
   
2.   while (1)
   0 }/ t1 {* d& J* W( w; z' w
3.   {
   # s3 W8 R: z( U
4.     /* USER CODE END WHILE */
   ; F$ @9 Q. G0 y9 \
5. 
   . s& r2 i# K4 R# q. _
6.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   ' B8 W( s3 L3 z7 Y
7.             HAL_Delay(500);
   , M* k8 G- ?9 g* Z7 Q
8.                 HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_0);//控制LED1闪烁
   
9.                 HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, (uint8_t *)"hello world,this is usart dma send and receive...\r\n", sizeof("hello world,this is usart dma send and receive...\r\n"));//发送提示  
   ; v1 x" z- ^0 h. h0 Y1 d. r/ i
10.         }
    
11.   /* USER CODE END 3 */

复制代码

5 q: N" L) t' P3 `/ V4、添加HAL库UART  DMA 接收函数代码
& ^4 D; B* d7 O+ u（1）DMA接收设置前铺垫知识点：
. O3 i+ X, `! _+ k; ~2 g0 U        STM32的IDLE的中断产生条件：在串口无数据接收的情况下，不会产生，当清除IDLE标志位后，必须有接收到第一个数据后，才开始触发，一但接收的数据断流，没有接收到数据，即产生IDLE中断停止。

" ?* B% E2 c& L3 d# c& p（2）初始化中断接收配置：
uart.c添加代码如下：
, R: h  H9 v0 Y% B: Y7 ~1 z

1. 
   
2. /* USER CODE BEGIN 0 */
   4 H% Y$ k. v! T+ E( L: ^- A$ `" d
3. 
   + D, b3 Q& I( Q* S6 d$ [
4. volatile uint8_t rx_len=0;                        //接收一帧数据的长度
   ( z) G5 C* C6 R, ?9 I% M5 |6 V
5. volatile uint8_t recv_end_flag;            //接收一帧数据结束的标志位
   
6. uint8_t rx_buffer[100]={0};                        //接收一帧数据的数组大小
   9 ]! {+ M  ?) U' o! v
7. /* USER CODE END 0 */

复制代码

1. /* USART1 init function */
   
2. 
   
3. void MX_USART1_UART_Init(void)
   # O% T! l: j7 n# F  ~
4. {
   ( [) g. f. Z* \/ c: ]
5. 
   % `6 j* n7 e' h6 X: D2 C- ^
6.   huart1.Instance = USART1;
   : D2 S+ F2 U. X: c9 C4 x
7.   huart1.Init.BaudRate = 115200;
   ; H! M5 k1 O( d0 i9 ]# A6 W
8.   huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
   
9.   huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
   # q) _9 j6 M4 f
10.   huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
    
11.   huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
    5 N0 o- [8 \1 |
12.   huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
    3 l1 i: W+ b: Q" c
13.   huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
    2 j) p! g( s, V
14.   huart1.Init.OneBitSampling = UART_ONE_BIT_SAMPLE_DISABLE;
    ) i: m5 I% S* \8 J/ c/ p
15.   huart1.AdvancedInit.AdvFeatureInit = UART_ADVFEATURE_NO_INIT;
    
16.   if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK)
    / S2 W3 o$ L6 Q0 h
17.   {
    
18.     Error_Handler();
    3 o2 G( u) w, s# p  [
19.   }
    
20.         /* USER CODE BEGIN 2 */
    
21.        
    
22.                 __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_IDLE);                     //使能IDLE中断
    
23.                 HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,rx_buffer,BUFFER_SIZE);            //DMA接收函数
    , K  u6 H* o* o) Z1 I
24. 
    
25.         /* USER CODE END 2 */
    . `: k! ~$ b# C4 u
26.        
    5 x8 C' q( z" O
27. 
    2 d1 G- C5 c) I8 f
28. }

复制代码

uart.h添加代码如下：
3 R, A: t' Z, x% {

1. /* USER CODE BEGIN Private defines */
   
2. extern UART_HandleTypeDef huart1;
   
3. extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_rx;
   
4. extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_tx;
   3 F6 |, [- A& ]1 [
5. 
   ) G/ u9 u& N: s! m+ a
6. #define BUFFER_SIZE  100  
   4 v$ Z6 |3 h5 [
7. extern  volatile uint8_t rx_len ;                                  //接收数据的长度
   
8. extern volatile uint8_t recv_end_flag;                     //接收数据完成标志位
   
9. extern uint8_t rx_buffer[100];                                  //接收数据存放数组
   6 V" e  ^6 g5 g& E8 D
10. 
    
11. /* USER CODE END Private defines */

复制代码

main.c添加代码如下：
  r6 a' e: T- L; G7 {

1. /* Private includes ----------------------------------------------------------*/
     v& c6 H' O0 c# x$ @6 ~
2. /* USER CODE BEGIN Includes */
   
3. #include<string.h>                        //添加字符串头文件
   
4. /* USER CODE END Includes */
   
5. /* USER CODE BEGIN 0 */
   # _6 S4 |+ s& {& G) l+ t' {* ~
6. /*******************************************
   , n( h& ]" D( x7 G; A/ Y9 ~* E+ F4 Z/ F
7. *函数名：DMA_Usart_Send
   - t0 M8 H- O7 _  E
8. *功能说明: 串口发送功能函数
   ' ~+ X* P3 @% Q, |
9. *形  参: buf，len
   
10. *返 回 值: 无
    7 y; b7 V3 W9 P* h& q- w& R% I
11. ********************************************/
    
12. void DMA_Usart_Send(uint8_t *buf,uint8_t len)       
    
13. {
    + ?3 V! V* i1 I; _* D
14. if(HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, buf,len)!= HAL_OK) //判断是否发送正常，如果出现异常则进入异常中断函数
    
15.   {
    
16.                         Error_Handler();                                                                                                                                //异常提醒
    
17.   }
    
18. }
    
19. /*******************************************
    " |& l. C! Q2 z; ^5 w' l+ x( `
20. * 函 数 名: DMA_Usart1_Read
    ) s$ }  t; P/ L- G+ t0 a
21. * 功能说明: 串口接收功能函数
    5 k9 H% S- a+ e$ d
22. * 形  参: Data,len
    7 U* @; M6 U4 K- v; s  a
23. * 返 回 值: 无
    8 y2 T1 z4 ~" i7 C
24. ********************************************/
    ; z, ]. J) r' s
25. void DMA_Usart1_Read(uint8_t *Data,uint8_t len)
    / q2 [, @! X# {  w
26. {
    ( m3 ^1 t9 \. _  i0 ^+ ^! s) r9 ~
27.                 HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,Data,len);                                 //重新打开DMA接收
    
28. }
    
29. /* USER CODE END 0 */

复制代码

3 |: v: w. }7 L% B  Ymain.c  while（1）循环中添加代码如下：

1. /* Infinite loop */
   2 t/ N* }1 f3 \' e
2.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
   # k9 @% k9 ]2 Y- s
3.   while (1)
   
4.   {
   : b3 g: e. z- X2 M2 E; r6 u
5.     /* USER CODE END WHILE */
   
6. 
   
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
8.                        
   & R1 G8 q. S) P" t4 f
9.         if(recv_end_flag == 1)                          //接收完成标志,如果串口有数据接收，则执行该部分
   
10.         {
    
11.                 DMA_Usart_Send(rx_buffer, rx_len);
    
12.                 HAL_Delay(200);
    $ Y& y8 A3 f5 l7 ?6 g5 N' S
13.                 DMA_Usart_Send((uint8_t *)"\r\n", sizeof((uint8_t *)"\r\n"));       
    8 f7 E6 F5 U& w3 }5 t
14.                 rx_len = 0;                                                 //清除计数
    4 U, K: r+ |6 ^* U8 h6 [
15.                 recv_end_flag = 0;                                //清除接收结束标志位
    0 ?- z4 @1 H! E& H
16.                 memset(rx_buffer,0,rx_len);
    
17.         }
    + j1 ^7 b' i+ l# T$ v/ X- D1 i9 a
18.         else                                                                //如果外部没有数据，则执行该部分
    
19.         {
    
20.                 HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, (uint8_t *)"hello world,this is usart dma send and receive...\r\n", sizeof("hello world,this is usart dma send and receive...\r\n"));
    4 R3 b: a. I/ K3 _, }1 R
21.                 HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_0);                //控制LED1闪烁
    
22.                 HAL_Delay(500);
    
23.         }
    
24.         HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,rx_buffer,BUFFER_SIZE);       //重新打开DMA接收                               
    
25.   }
      m4 d  w- \6 e" A- T( C/ E
26.   /* USER CODE END 3 */

复制代码

stm32f1xx_it.c中添加代码如下：
: d% w% H8 I' F" y; @' e) F

1. /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
   ; V; a8 `6 i  F- f
2. /* USER CODE BEGIN TD */
   ) O+ c" G  C/ s2 \
3. #include "usart.h"
   % W7 F5 |, a1 V9 i% k2 c
4. /* USER CODE END TD */
   
5. 
   
6. /**
   
7.   * @brief This function handles USART1 global interrupt.
   
8.   */
   0 i! j1 g0 W; T5 |
9. void USART1_IRQHandler(void)
   
10. {
    7 H+ z  e8 w8 z% }6 i
11.   /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */
    2 Q/ l* w& G6 N) Z
12.         uint32_t tmp_flag = 0;
    , ]: Q2 K6 N# `8 K' g' l% C7 |
13.         uint32_t temp;
    & T# x3 W6 L$ N5 N3 P
14.         tmp_flag =__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1,UART_FLAG_IDLE); //获取IDLE标志位
    7 x. v3 A: d4 Y# m' t
15.         if((tmp_flag != RESET))                                //idle标志被置位
    9 P: j  ?( Q. k5 d
16.         {
    
17.                 __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);                //清除标志位
    2 o) S1 ~3 ~$ R& n+ c4 }
18.                 HAL_UART_DMAStop(&huart1);     
    - N6 C8 T( a' r' U( _
19.                 temp  =  __HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart1_rx);   // 获取DMA中未传输的数据个数   
    
20.                 rx_len =  BUFFER_SIZE - temp;    //总计数减去未传输的数据个数，得到已经接收的数据个数
    ; D0 l0 K% _% ~' o
21.                 recv_end_flag = 1;                                       // 接受完成标志位置1       
    $ Z7 w2 s7 P. a. u
22.          }
    
23.   /* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
    1 N2 B6 a: H. c: `5 c5 D. N5 F% j) m
24.   HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
    9 C$ W9 q8 c3 O" p$ z+ o
25.   /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */
    4 `' w, x* e- E3 U
26. 
    
27.   /* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
    
28. }

复制代码

* z( _. V0 @6 L（3）至此，串口DMA收发数据需要添加的代码已经完成。
" \$ C3 M! ?' D5 }5 a9 S7 D
5、设置编程仿真下载模式
! o5 u) W  C7 K* R8 O（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。



（2）点击编译，完成后提示“0 error（s），0 warning（s）”。

& q7 J( q" f. j# S) c

* y3 V' y0 m# E% I3 P5 y  m（3）点击Download（或者快捷键F8），即可下载程序。



6 j6 I; k% ]+ h（3） 如果下载程序后，没有看到LED1灯闪烁，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）。
3 p1 j2 a. m- s  F! W! G2 H
9 a. ]5 B; h1 Z- D
) }+ n+ `% k, d3 a2 B
4、查看串口发送函数打印log效果
（1）设置串口助手参数为：115200、NONE、8、 1（和代码中串口初始化参数一致）。
! f  e. f2 ~) K
, P: ]2 u  a4 p6 h: i4 R+ }（2）设置成功后，就可以看到串口打印的效果。如果串口助手没有发送给MCU的数据，则MCU每隔500ms闪烁LED1指示灯一次，且串口输出一个log。
/ N6 }5 J2 r# H0 e( v/ z4 n
（3）如果串口助手往MCU发送数据，MCU把接收到的数据发送到串口助手进行打印显示。
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