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
（2）开发板主芯片封装：LQFP-64_10x10x05P
/ D; b8 Y& S& [1 F! t& D/ {7 V（3）开发板主芯片内核：ARM® Cortex®-M4
（4）开发板主芯片主频：80MHz
. x0 @8 U; O9 G（5）开发板主芯片Flash大小：256KB
1 T+ `. N3 R) C- V（6）开发板主芯片RAM大小：64KB
( Y; P1 F  h, U* F; R （7）其他外设：请参考芯片手册
, o" ^, \3 X: d" i
5 t9 |% q# o% B- W* G2 O+ o7 w


7 K: k) {5 \  y0 z) [8 F( _
( i. l" r/ N  ~. `* L: s. |- j  Z2、串口简介
9 S" f5 M# D; @# a, P) z         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。

        （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。
7 q) E5 [0 [$ [$ u0 O8 {! N/ h4 k
        （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。


( y8 H1 f' S$ g( d- o  I- y/ N& e& x  二、新建工程
1、新建STM32CubeMX基础工程
（1）打开STM32CubeMX，点击“File”-->"New Project"
% P, M: ^1 ]6 o5 w# a+ u0 L/ n

+ V5 q: D! |4 o! y; k
（2）等待打开主芯片选项界面（大约1分钟时间）。

  w: t/ w# b( {' B, [$ c7 J

  x% y+ R& P% b# }) g
（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。
1 x$ H4 m+ `, I% E! ^! P- q


（4）选择时钟源。
（1）因为开发板上有8M外部时钟，此处选择外部高速时钟（HSE）。
（2）因为我们没有用到外部低速时钟（LSE），此处不做处理。



2、配置GPIO控制LED
  s  z1 q0 k1 m: @  Q$ l; z8 m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。
鼠标左键点击PC0,选择“GPIO_Output”,表示设置该引脚为输出模式。
+ z  f* @! ]- s9 o2 G9 ?/ h* V7 n! \


# s( b3 L. v6 m3 U9 A（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。
0 C" x7 d9 E$ r8 E! ^9 t

$ a+ E+ m# [" L. ?
: h; O* O! Y- z& x& z* r3、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 L/ o& k, n8 k, `3 z
; ?" a1 ?6 Z3 _% f
5 W% i! V( d% K0 f  W
（1）序号1用来设置串口收发引脚的选择。
0 w- ^& ~6 l5 n8 Y
( M" ]+ b  [: h" p: q9 D, H（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

4 O' F$ a1 r9 G2 n8 M7 e+ A
3 ?+ M1 R: t0 u4 b9 d* i
4、串口DMA设置

; Y% f5 ^) @0 I% `* n9 X

（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。
2 f1 w1 J, o9 B! pDMA内存地址自增，每次增加一个Byte(字节)

+ i7 R, h1 c5 W


（2）DMA相关参数解析
: {8 G! l; t9 \" q9 u, W2 U* E
/ A- I0 O) D9 `& @Dirction ： DMA传输方向有四类
2 f- d' O4 M- |& X+ p: f( h外设到内存 Peripheral To Memory
内存到外设 Memory To Peripheral
内存到内存 Memory To Memory
2 A0 |; _5 |6 `% B$ m) S8 h外设到外设 Peripheral To Peripheral
Priority： DMA通信传输速度有四类
最高优先级 Very Hight
高优先级 Hight
中等优先级 Medium
低优先级；Low
3 a5 ?: m& K1 H0 T6 U! C  a- `4 t
& R# h/ {7 e7 q9 DMode：DMA传输模式有两类

9 ^; x; m0 p, C) }  n

# I" @% A' ~' [& x( n
) E4 Z" m5 Q  ^4 _# T+ gNormal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。
1 t) r2 p$ }0 q" b
# P7 R3 e. d' F/ E; [( hIncrement Address-DMA指针递增设置：
$ \% v5 @0 |& ?0 s' I

" j  E; \6 u5 Q) E3 Z

5、配置项目工程参数
4 q, M5 U& ~' I: `& \; a$ \! i* 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。

2 E; C+ x0 r9 v( h

/ [( J$ ^! C4 m! ?3 r) G, D3 J（2）完成配置工程。
3 F: y  U5 H  r) Y7 ]( g. ]% s0 l* q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 n6 _6 x& |( a8 J4 Z5 R
2 {4 }$ L) {" X# F' A8 F! w1 a4 a
' W4 I& \8 u8 X


（3）生成代码。

+ S" d- n, C  I# H8 b$ [
; H; y& m; G8 s) n7 O3 d
) v* [" a  y6 t, r5 D 三、在KEIL 5中编写代码
1、使用KEIL 5（MDK）打开项目工程文件
9 _3 [5 c, z6 ]  x- t9 q; x7 F（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。


" n0 |0 d7 P/ F" F
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。

7 Z$ m& C0 v6 q1 ~1 x* B

" d$ y0 F5 L( ~. R/ Y3、添加HAL库UART  DMA 发送函数代码
6 G% N2 D3 o" c- B# Q（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
   9 r1 {  l/ n3 T: {: v8 f
3. HAL_UART_Transmit_IT();串口中断模式发送
   8 ~- F% Y3 L3 |1 n
4. HAL_UART_Receive_IT();串口中断模式接收
   ; g8 ?8 q- _' }, v
5. HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式发送
   0 y* J6 k' ?8 ^' |/ y
6. HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式接收
   
7. HAL_UART_DMAPause() 暂停串口DMA
   
8. HAL_UART_DMAResume(); 恢复串口DMA
   4 i  h. f- M7 K; d
9. HAL_UART_DMAStop(); 结束串口DMA

复制代码

4 v7 O0 |# \# x9 C$ W6 O（2）添加串口DMA发送log代码：
! x* P' D8 s0 @7 {6 b# e. e2 W- v2 L

1. /* USER CODE BEGIN WHILE */
   
2.   while (1)
   ! _) o! x6 ]) p* [4 Z
3.   {
   0 N- f1 U' u+ ^- t1 |; ^+ \* N, E
4.     /* USER CODE END WHILE */
   - d( B' y: b) g$ k" `
5. 
   ' H+ e% C2 E- D- ~+ E
6.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   / q& C/ p0 C7 m* v; j
7.             HAL_Delay(500);
   , H( F) T/ {7 T8 B- c
8.                 HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_0);//控制LED1闪烁
   0 `( t, _7 w4 `# @/ I* ]
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  
   . _$ e5 v, n; z" `
10.         }
    5 ^9 i. M1 `, E4 u5 |
11.   /* USER CODE END 3 */

复制代码

4、添加HAL库UART  DMA 接收函数代码
' e6 P8 _! i( B: P* H) L3 u（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。
: ~* e* w& l4 ?4 `: `4 b+ n: E
（2）初始化中断接收配置：
uart.c添加代码如下：
( m. }* |4 o4 ]$ l( B8 y( ]+ }8 G

1. 
     D" a1 @3 _% V1 C% ^! D
2. /* USER CODE BEGIN 0 */
   
3. 
   % O* M7 E; J# A9 S$ y5 @
4. volatile uint8_t rx_len=0;                        //接收一帧数据的长度
   9 z2 }! o% K! Y6 |5 g
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
   . l' B' L1 U; f: [0 ^
7. /* USER CODE END 0 */

复制代码

1. /* USART1 init function */
   
2. 
   
3. void MX_USART1_UART_Init(void)
   
4. {
   
5. 
   
6.   huart1.Instance = USART1;
   
7.   huart1.Init.BaudRate = 115200;
   
8.   huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
   
9.   huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
   9 ~% p) R, A' S% J  Q# `# r- o
10.   huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
    
11.   huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
    * ^3 G# W# |  N' r
12.   huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
    2 t( B5 p8 k$ u2 U* y  u9 h
13.   huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
    : a4 P  \0 t# U
14.   huart1.Init.OneBitSampling = UART_ONE_BIT_SAMPLE_DISABLE;
    
15.   huart1.AdvancedInit.AdvFeatureInit = UART_ADVFEATURE_NO_INIT;
    
16.   if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK)
    # W+ ^! b$ f9 S. k  O
17.   {
    7 }. N* f& q" ^  m  S( X1 X# Q
18.     Error_Handler();
    . G) `6 }, U6 @6 a# @( O0 r
19.   }
    4 `' @% ]4 {& L( s+ m# C. P& W2 o
20.         /* USER CODE BEGIN 2 */
    
21.        
    6 H: s$ V7 c: m0 n+ l
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
    
24. 
    , |8 h# m# V! D0 x4 g
25.         /* USER CODE END 2 */
    
26.        
    - k4 s7 b3 M0 y" s- y) `
27. 
    
28. }

复制代码

( y1 s& l; g8 kuart.h添加代码如下：
) D- j3 w  a0 R

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;
   9 H1 k+ Y8 R$ h* p
5. 
   ' m6 f& ?3 e9 Q
6. #define BUFFER_SIZE  100  
   
7. extern  volatile uint8_t rx_len ;                                  //接收数据的长度
   1 K( U' y) v7 f9 t7 _
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
   , W% \2 |0 x1 ]5 N% P; f
10. 
    
11. /* USER CODE END Private defines */

复制代码

main.c添加代码如下：
% ]7 d+ a$ j5 E

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 N. w4 a# O  Y! v- h
5. /* USER CODE BEGIN 0 */
   
6. /*******************************************
   
7. *函数名：DMA_Usart_Send
   
8. *功能说明: 串口发送功能函数
   - C! r7 l0 l# z
9. *形  参: buf，len
   
10. *返 回 值: 无
    - P! _/ r; }  H; m4 `5 A2 ^% y7 a
11. ********************************************/
    
12. void DMA_Usart_Send(uint8_t *buf,uint8_t len)       
    
13. {
    
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
    1 _* u0 T% b+ ]3 I+ y1 F
15.   {
    " T5 v# ~5 x& `, l. X( Y0 w/ [- ]! ~
16.                         Error_Handler();                                                                                                                                //异常提醒
    
17.   }
    
18. }
    
19. /*******************************************
      m% B& |4 R* i4 r1 m0 w. y
20. * 函 数 名: DMA_Usart1_Read
    / H$ c4 J8 A# x9 b# \2 K3 t
21. * 功能说明: 串口接收功能函数
    , d! H7 C& Y8 c; h( K: o; d
22. * 形  参: Data,len
    : p& [; Y$ {2 r9 k/ @
23. * 返 回 值: 无
    
24. ********************************************/
    $ E' R0 J6 Q+ l$ p- n
25. void DMA_Usart1_Read(uint8_t *Data,uint8_t len)
    & G* x8 u3 W$ M: E
26. {
    
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

main.c  while（1）循环中添加代码如下：

1. /* Infinite loop */
   
2.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
   
3.   while (1)
   
4.   {
   
5.     /* USER CODE END WHILE */
   
6. 
   
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   9 {0 D. r/ p6 t, {. C3 a
8.                        
   0 V  H, _) e+ 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
   % f$ P  ^9 w4 f5 l  M8 g
10.         {
    # x. G5 F+ J, Y; Q6 a$ H
11.                 DMA_Usart_Send(rx_buffer, rx_len);
    
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
    3 G/ K# Z& ^. Y. R
15.                 recv_end_flag = 0;                                //清除接收结束标志位
    : n( N& L* A% A9 p$ C5 G- {2 c
16.                 memset(rx_buffer,0,rx_len);
    
17.         }
    
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"));
    / x1 x6 G* m, u8 q5 e' c7 u) w6 J
21.                 HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_0);                //控制LED1闪烁
    + e& S) W3 V& g! e1 n
22.                 HAL_Delay(500);
    
23.         }
    
24.         HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,rx_buffer,BUFFER_SIZE);       //重新打开DMA接收                               
    1 M* N% {5 I6 k
25.   }
    , {" J; S, _9 t1 ]% Z. a) ?& ~
26.   /* USER CODE END 3 */

复制代码

stm32f1xx_it.c中添加代码如下：

1. /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
     c; b( s- D6 f$ c4 \
2. /* USER CODE BEGIN TD */
   - ^6 H4 K  c  n" y
3. #include "usart.h"
   
4. /* USER CODE END TD */
   
5. 
   6 t  t: Y- J3 ]
6. /**
   
7.   * @brief This function handles USART1 global interrupt.
   
8.   */
   & f& A9 K5 m$ _1 ?) S9 j
9. void USART1_IRQHandler(void)
   $ t9 N% E( S: a' u6 D7 T, }
10. {
    
11.   /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */
    8 L4 p  H$ z& Q7 V3 }7 }& p
12.         uint32_t tmp_flag = 0;
    
13.         uint32_t temp;
    
14.         tmp_flag =__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1,UART_FLAG_IDLE); //获取IDLE标志位
    ( Y# _- }! s! m
15.         if((tmp_flag != RESET))                                //idle标志被置位
    
16.         {
    
17.                 __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);                //清除标志位
    
18.                 HAL_UART_DMAStop(&huart1);     
    * o# i7 P6 U' n7 L' o
19.                 temp  =  __HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart1_rx);   // 获取DMA中未传输的数据个数   
    & q( |3 r- y6 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
    
21.                 recv_end_flag = 1;                                       // 接受完成标志位置1       
    
22.          }
    
23.   /* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
    . A" _( L+ W" n2 G1 ]* x+ R
24.   HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
    
25.   /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */
    
26. 
    
27.   /* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
    # c6 c* H' [; t5 Q  @
28. }

复制代码

. w  m7 b. w. z7 \" @) J# W& P! f（3）至此，串口DMA收发数据需要添加的代码已经完成。

3 ^0 D9 J1 Z# W2 u  P# } 5、设置编程仿真下载模式
" m3 Z0 [, Q: @  V（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 `+ l! C# e9 ^（2）点击编译，完成后提示“0 error（s），0 warning（s）”。
& d' s  r9 _! s) {2 u8 T4 ~4 A


（3）点击Download（或者快捷键F8），即可下载程序。
+ B! P6 n5 C8 a! |8 S
0 |/ M) R( D8 L3 j( r
) s& a% S$ `/ J5 p: L
（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）。
0 R6 Q) Z8 M* c* r

, |! c8 A' u; y0 l1 ~0 `- ^
8 O3 S* c2 t8 K0 Y1 D! E4、查看串口发送函数打印log效果
' I0 Y( I$ b& O  h' Z. n; o（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）。
, o, ~1 q5 }6 `0 f# h% ?* H
（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。

4 P; h3 ~5 p+ ^4 ~. l; C$ |（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。

  d: M& N+ e/ ~1 m

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版权声明：智能小屋ZYXC
, x+ @" S+ D* F! E6 h8 z" N! A
* X0 m! a4 H0 N6 n) X8 N5 w
- h9 e2 X. l% o5 A- V7 u- q/ o