一、开发板平台简介：
1、开发板资源简介
# \) r$ L; C+ f- H（1）开发板主芯片型号：STM32L431RCT6
  K& v3 M, w5 q+ K0 [（2）开发板主芯片封装：LQFP-64_10x10x05P
（3）开发板主芯片内核：ARM® Cortex®-M4
4 r; Z7 J+ o9 |9 I* Q- ^- @（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
（7）其他外设：请参考芯片手册
" ^, w9 Q7 ~( D" h. ^. t


/ q8 B, f4 x  ^  \

2、串口简介
" J7 S! H9 p( v" I         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。
/ f: _* e4 p! @# ^
        （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。
4 D3 Z  K# \$ P# G" f
        （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。

$ _9 _+ e. B; K5 V7 C* d
' e% f3 [8 L9 i) i) V  二、新建工程
& Q; ~# z  A4 z, L0 L1、新建STM32CubeMX基础工程
（1）打开STM32CubeMX，点击“File”-->"New Project"
4 n9 R( A% y7 K  X$ i! k: D

  a, \. A) c- S5 Y( N
* z$ G3 m8 h/ G9 D（2）等待打开主芯片选项界面（大约1分钟时间）。
4 H2 O+ ^4 M* {1 c
6 c/ s" V  N9 _- q4 T# R9 Z: a6 w1 F


# v/ d6 V4 @7 V. _（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。


0 M' R* E% t  t7 r% i
（4）选择时钟源。
# f9 ]. t5 t0 G+ j（1）因为开发板上有8M外部时钟，此处选择外部高速时钟（HSE）。
* y3 t( x! v3 o2 B+ h（2）因为我们没有用到外部低速时钟（LSE），此处不做处理。
7 P- \5 T- [- d9 Z/ J8 T


# |1 W; e' o9 K2、配置GPIO控制LED
1 e* z+ y7 H+ t, l; U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。
0 q- J& d* p3 U( U, B! P3 p. y鼠标左键点击PC0,选择“GPIO_Output”,表示设置该引脚为输出模式。
3 d, S5 z! X3 K/ f" X5 g" g! N


（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。
. n( Q1 S" k% p0 M


' i7 T, _4 H; D, T( G1 J0 ~' s1 v3、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：



7 ^( p" q" j0 o" p  v; e, c （1）序号1用来设置串口收发引脚的选择。
1 |2 ^$ N' N, b  p8 C5 g( n
（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。

2、设置NVIC settings 使能接收中断
0 e& {7 x; v1 W! g. h

3 n2 t. p) q) p2 I- y' L
4、串口DMA设置
) B  p% v4 u' i9 Y$ t+ b& ?

9 ^" U/ l, B. J3 \3 y
（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
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)
( F7 V0 p" K0 e4 U: K( L
' X0 X6 Y( P* q; t/ z" w3 X* n


（2）DMA相关参数解析
% l$ P, n5 c. ]4 Z2 K8 p. u
- s  z- L4 [( I% V( ~7 t% r  iDirction ： DMA传输方向有四类
外设到内存 Peripheral To Memory
内存到外设 Memory To Peripheral
. O  [+ C  q+ L1 \4 P内存到内存 Memory To Memory
4 c( z# ^9 _# A. P/ V$ F外设到外设 Peripheral To Peripheral
Priority： DMA通信传输速度有四类
- N2 r/ I  s( W8 C最高优先级 Very Hight
3 N, c+ a) Z$ i高优先级 Hight
" Z) s7 ]+ C+ x: R# a中等优先级 Medium
2 l+ c6 D$ e/ i6 {0 q/ g$ P2 g0 Z低优先级；Low
+ C4 o  R, S. j1 R# l
" K* U7 p( P9 R8 s% JMode：DMA传输模式有两类
. Y# @4 y% X$ ?


  o* A" ?( X( J) K
Normal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。
Circle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。

# W* @4 Q( d: ?; l$ e) g; NIncrement Address-DMA指针递增设置：
% g: ?, E, s2 v, I# x3 o9 L! w



5 ~6 A3 f+ y2 q8 c& B9 k0 O" z5 ]6 ~ 5、配置项目工程参数
, r6 s2 y( N% P+ h（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。

7 V) t9 ~7 w4 G4 Y7 D$ t

（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。）
  S% b$ X# W5 f% t



. ]' k" W: g* ?8 p
（3）生成代码。



三、在KEIL 5中编写代码
' ]  F3 ]) d# |; G  C1、使用KEIL 5（MDK）打开项目工程文件
6 `9 F0 c- G  D) x$ c（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。
$ E. Y1 E6 E  W" `) y- Z  [

# w6 H/ ?5 k1 C0 p
2、添加LED指示灯作为系统提示
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。


- x! N. x, i% K; \! u( Z
3、添加HAL库UART  DMA 发送函数代码
（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. HAL_UART_Receive();串口接收数据，使用超时管理机制
   $ h* g; `  g$ u5 d8 l
3. HAL_UART_Transmit_IT();串口中断模式发送
   8 C9 Z: e' C5 k7 j+ \
4. HAL_UART_Receive_IT();串口中断模式接收
   * M* g+ g  w9 E3 R8 h# l3 x- N7 ^# B
5. HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式发送
   : V. d3 P' d/ X/ E4 K' \
6. HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式接收
   
7. HAL_UART_DMAPause() 暂停串口DMA
   . I5 a' n* u; N0 i: S' _
8. HAL_UART_DMAResume(); 恢复串口DMA
   8 E, v. Y2 R2 p3 k: O$ ~' _8 ]7 ?! V
9. HAL_UART_DMAStop(); 结束串口DMA

复制代码

4 P1 G: [2 J5 o1 ~9 u. J3 s（2）添加串口DMA发送log代码：

1. /* USER CODE BEGIN WHILE */
   / @7 s; W9 Z/ Q* s( o5 s5 x
2.   while (1)
   " B) c0 X1 ]! p, @# h3 c7 o
3.   {
   
4.     /* USER CODE END WHILE */
   
5. 
   2 z+ i% e- d: [+ X" m, r9 \
6.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
7.             HAL_Delay(500);
   - W0 n- K$ _. D. Q) n( K8 e
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  
   3 o2 w$ T) H$ V! @0 K
10.         }
    
11.   /* USER CODE END 3 */

复制代码

4、添加HAL库UART  DMA 接收函数代码
（1）DMA接收设置前铺垫知识点：
        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。

（2）初始化中断接收配置：
uart.c添加代码如下：
9 o. s- J% A1 z# P

1. 
   . S& D+ q8 z) y! d1 i
2. /* USER CODE BEGIN 0 */
   
3. 
   
4. volatile uint8_t rx_len=0;                        //接收一帧数据的长度
   ) ]0 E. ]7 I+ b4 a: v* m
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
   6 E, w4 Y) a, B! q
7. /* USER CODE END 0 */

复制代码

1. /* USART1 init function */
   ! _5 w5 {( Q# X2 Y; P/ x
2. 
   8 c6 I8 F- z! U1 Q2 Q& Z0 }
3. void MX_USART1_UART_Init(void)
   
4. {
   + t0 n/ R$ K7 n  y; q/ k. y
5. 
   # P" e+ d9 E! A4 G+ q
6.   huart1.Instance = USART1;
   
7.   huart1.Init.BaudRate = 115200;
   % j5 n5 J# g( O) b& M6 W
8.   huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
   
9.   huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
   # L- X$ x6 O) x+ p8 Z+ O3 n
10.   huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
    ) i9 q% n' g9 W" |; @
11.   huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
    
12.   huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
    
13.   huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
    
14.   huart1.Init.OneBitSampling = UART_ONE_BIT_SAMPLE_DISABLE;
    
15.   huart1.AdvancedInit.AdvFeatureInit = UART_ADVFEATURE_NO_INIT;
    8 S+ Q& K( I( i) N+ y
16.   if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK)
    
17.   {
    / D, W$ l/ j  F( X
18.     Error_Handler();
    
19.   }
    
20.         /* USER CODE BEGIN 2 */
    
21.        
    6 A1 M* ~% M, C/ @$ i
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
    7 Y2 J2 r& M# h" J& Q) K- ?
24. 
    $ C* w: \6 V" w
25.         /* USER CODE END 2 */
    ; @& `* ?# s! M* e& A$ z
26.        
    
27. 
    
28. }

复制代码

uart.h添加代码如下：

1. /* USER CODE BEGIN Private defines */
   # Z3 a9 l* k- A! x
2. extern UART_HandleTypeDef huart1;
   
3. extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_rx;
   
4. extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_tx;
   
5. 
   9 ~# }5 d  n3 j
6. #define BUFFER_SIZE  100  
   
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
   8 \' a9 h7 m7 f; H4 e
9. extern uint8_t rx_buffer[100];                                  //接收数据存放数组
   , e$ B$ X. M( m9 R3 _- J
10. 
    ( ]4 l) f/ T: @
11. /* USER CODE END Private defines */

复制代码

main.c添加代码如下：
* P2 b7 @; h" N: k* p0 s# O* r* t! c

1. /* Private includes ----------------------------------------------------------*/
   
2. /* USER CODE BEGIN Includes */
   
3. #include<string.h>                        //添加字符串头文件
   
4. /* USER CODE END Includes */
   8 O8 Q. j% I+ W/ M
5. /* USER CODE BEGIN 0 */
   
6. /*******************************************
   
7. *函数名：DMA_Usart_Send
   " b5 E* B$ t' H' h9 K* r  b% X
8. *功能说明: 串口发送功能函数
   + C: ~. E" K( K; j6 l' Q* Q* c
9. *形  参: buf，len
   ( r9 D& r: S7 J5 b* o0 I
10. *返 回 值: 无
    
11. ********************************************/
    
12. void DMA_Usart_Send(uint8_t *buf,uint8_t len)       
    & O0 d/ p. `. ?* o
13. {
    1 l3 x$ G* w$ D; q4 f8 ~
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.   }
    / Z! Q6 x; S9 ]: N( O" K) ?
18. }
    
19. /*******************************************
    
20. * 函 数 名: DMA_Usart1_Read
    - \$ _' U; ]( {7 D4 F7 y
21. * 功能说明: 串口接收功能函数
    7 N8 [1 O- G) o9 y
22. * 形  参: Data,len
    
23. * 返 回 值: 无
    * K8 X% o& v, J$ W& Y
24. ********************************************/
    
25. void DMA_Usart1_Read(uint8_t *Data,uint8_t len)
    
26. {
    % m5 [+ }( ]* S
27.                 HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,Data,len);                                 //重新打开DMA接收
    9 J" \1 c5 Q/ Z& m+ [! H
28. }
    
29. /* USER CODE END 0 */

复制代码

# r/ S( \/ w; y2 |$ i' Fmain.c  while（1）循环中添加代码如下：

1. /* Infinite loop */
   % c* n6 `$ e3 Q. e% t- H
2.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
   
3.   while (1)
   & V( H/ j/ O: \4 z/ _
4.   {
   9 W/ w2 v- I4 q, f: h3 H
5.     /* USER CODE END WHILE */
   & |2 Z% y. s  K+ E
6. 
   & d: N6 @8 p' ?& I1 m
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   9 r( G1 T+ c+ x3 f- w5 z
8.                        
   " C( i) O9 j5 T
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.         {
    ; X- w5 u2 F. m6 l2 o
11.                 DMA_Usart_Send(rx_buffer, rx_len);
    % G, S% ^$ ~. e0 D) v7 f
12.                 HAL_Delay(200);
    
13.                 DMA_Usart_Send((uint8_t *)"\r\n", sizeof((uint8_t *)"\r\n"));       
    
14.                 rx_len = 0;                                                 //清除计数
    * Y( k' h' y$ `* c6 H$ L; z6 z4 w
15.                 recv_end_flag = 0;                                //清除接收结束标志位
    & d- z' E; H; L1 C0 W  P/ S
16.                 memset(rx_buffer,0,rx_len);
    
17.         }
    ) {( T; Y) H1 H1 W8 E7 j
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"));
    ' F; H! ~9 ]. v
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                               
    6 Y9 O; q# }9 f& ^+ g9 ~2 Y
25.   }
    
26.   /* USER CODE END 3 */

复制代码

stm32f1xx_it.c中添加代码如下：

1. /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
   5 Q' ^2 P$ R) c
2. /* USER CODE BEGIN TD */
   " V; h# C# w7 \7 a7 ?: s; o
3. #include "usart.h"
     C: ]6 x0 y" N7 N
4. /* USER CODE END TD */
   1 M1 h# M# W+ U4 H8 Z# a" |
5. 
   ' d: d* k1 E9 W& _( @8 K7 g, ]
6. /**
   
7.   * @brief This function handles USART1 global interrupt.
   
8.   */
   
9. void USART1_IRQHandler(void)
   5 R) _3 q3 M1 a. f! ^" Y. H; D) v6 z" B
10. {
    
11.   /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */
    ( j% E- X1 h2 U
12.         uint32_t tmp_flag = 0;
    1 E3 c$ S9 M4 I) h! I, n' r1 I% U
13.         uint32_t temp;
    6 h% F( a4 w6 _- g" y7 O0 n/ _7 S
14.         tmp_flag =__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1,UART_FLAG_IDLE); //获取IDLE标志位
    ( ~$ ~0 L+ j# R' Z6 [" y4 T) X
15.         if((tmp_flag != RESET))                                //idle标志被置位
    
16.         {
    : l8 H: ?# a8 i  D1 q
17.                 __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);                //清除标志位
    1 b& A" d; A0 j. ]6 q
18.                 HAL_UART_DMAStop(&huart1);     
    ; f6 \4 `# \# W
19.                 temp  =  __HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart1_rx);   // 获取DMA中未传输的数据个数   
    : U- p( w9 x& ?
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
    ! @; V5 O4 K" c8 u+ D. v! U
21.                 recv_end_flag = 1;                                       // 接受完成标志位置1       
    
22.          }
    
23.   /* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
    7 ~1 b9 v2 s/ o2 V  U7 o8 O
24.   HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
    
25.   /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */
    % V* |# U) b: U6 ]/ m  r$ B
26. 
    
27.   /* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
    
28. }

复制代码

; y  K. G* D" W（3）至此，串口DMA收发数据需要添加的代码已经完成。
9 e4 K7 u& g; ?: b, N. f" q4 \
5、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。

/ v2 _$ m' y  E: j( K5 B" C1 \

- F! `6 u. b' s+ I" f, f（2）点击编译，完成后提示“0 error（s），0 warning（s）”。
5 [; g; v4 A) I3 m( y, Z
! g% s2 k' x; H3 h

（3）点击Download（或者快捷键F8），即可下载程序。
3 C2 ?$ w  u- h* ~  ^5 b
! L3 F0 h/ h1 n4 C; u
7 l8 j2 f5 H. H
$ Y+ V/ z0 f5 ]. s; V1 F$ o4 |2 q（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）。

# T  Y3 H. m& C! r7 h' }$ D

4、查看串口发送函数打印log效果
" [, K* B" I0 |4 `7 s4 G# i$ J（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）。
& O3 r5 n( Y) o- }0 }& U4 V3 p% F
9 p  |7 ?# m" `3 w, |. V（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。
- v' d. F; a7 {1 ?, e. l5 ~3 t( ?
（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。
& l! l5 I, }+ W6 W  N

, M# P8 `% ]9 J6 l! }
————————————————
8 f, M6 n" h2 z版权声明：智能小屋ZYXC
9 R$ x" i9 F5 U* j

/ K& x, f. H/ S2 D  t