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
' C# g! O) G( ^0 i4 L3 b) q! c9 a（3）开发板主芯片内核：ARM® Cortex®-M4
: _& S& v6 G$ x1 T% F5 o（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


+ w- M- s; |4 m) j+ `2 s8 \
& F% f: l$ ?# h* _6 B+ M% V6 }! _/ W

2、串口简介
; K) b; h3 v* k; l% q& f         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。

5 J* ^0 o6 U0 G        （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。
5 W* g9 R- Y4 w
        （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。


! F6 K. l! t- R5 w" e  二、新建工程
: u$ O% G" ?$ z9 u; e1、新建STM32CubeMX基础工程
（1）打开STM32CubeMX，点击“File”-->"New Project"



（2）等待打开主芯片选项界面（大约1分钟时间）。
# ]) ?0 j4 r- w. M5 s

/ L  C/ S8 `) r" f& L
3 w% k  D2 g8 s# u$ V, ~* ?
, u+ n! I1 E9 @（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。


& C2 M1 X) Q# i, Z# x- X* F
' r& X2 N7 z& V, D# {（4）选择时钟源。
  [, v. Q  Y* a（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。
! g, j' A, W! T: [0 ?

# ~4 r: A, b9 D. h8 V3 ^: A/ y
2、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。
鼠标左键点击PC0,选择“GPIO_Output”,表示设置该引脚为输出模式。
  X9 |' f' S: B4 `3 V" Q

' c+ t9 R+ Z' U6 ~  I5 i: V
0 A" L" F- I$ [/ l% o* y; g（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, a3 W% E  ~4 H

3、设置串口1参数
, _) @' r$ t# E: B& Z6 }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：

" l* I7 ^0 P6 C# Q2 N$ [) d
* R9 |3 ]) a& D' r9 y
! j; U+ _: {' Z  x （1）序号1用来设置串口收发引脚的选择。
6 o+ B+ I0 \! U( n2 D5 {, A
（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。
- m1 O3 O( r# h  A6 {) `6 _
3 T/ q* A/ x1 g% n. M' K* T) d2、设置NVIC settings 使能接收中断
, f# m) i2 o9 P2 y+ E! t7 V
, `( N: y, i- x4 G; i
2 o9 k7 P& `5 x; U, X; l% }1 u  D
2 n$ d$ E" P" F& U& U4、串口DMA设置
6 M  K9 _4 r3 n5 c8 p

) \1 }' Y  p/ V, w5 N/ |
7 @3 }: v1 b+ }+ K8 ]8 n0 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 W! l2 ?) a" d( ]; T* FDMA内存地址自增，每次增加一个Byte(字节)

7 u0 `0 r' A) Y. n7 Y: i
2 P2 F5 f( t7 f$ D. }/ {( {. v

+ j6 }6 h# o0 E( R4 W! P4 j（2）DMA相关参数解析

( o7 u/ Y( Y" d2 H! A8 ?; TDirction ： DMA传输方向有四类
外设到内存 Peripheral To Memory
) C* x3 w# L$ f3 Z1 i( f6 `6 H内存到外设 Memory To Peripheral
# v3 a) ]: z1 T! o, x+ m内存到内存 Memory To Memory
外设到外设 Peripheral To Peripheral
Priority： DMA通信传输速度有四类
) a1 j/ w" i0 n最高优先级 Very Hight
: U0 ?( g8 X9 _高优先级 Hight
中等优先级 Medium
7 G% W: |" T  `0 k# d& o+ c低优先级；Low

8 I" _( y5 E7 u% ^/ \Mode：DMA传输模式有两类

& s- ?$ W7 R8 \( c9 ?! ?6 g
0 z! h- J7 N- e0 F% Y- d, I

+ Q9 r) c& ?) O/ RNormal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。
1 D% b4 I5 T) G+ zCircle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。

* }* W2 ~% Z+ y8 S! g# r8 MIncrement Address-DMA指针递增设置：
. S1 s3 C; l1 L+ [4 J3 o0 ^" O

7 p2 d8 ^2 c- h: H- C. \! K# r

5、配置项目工程参数
; b- P- Y+ h2 ^（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。



8 h$ ]& ?3 ?/ q( u  k( m1 w/ N（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。）


  h& c; j) H2 T- s2 _6 H! w4 ]% l
- v2 ^8 @9 J- b1 t
; r6 B: e  [& V* |5 v1 e: k2 U0 b
（3）生成代码。

1 U, e/ |& q% J; h; x
: z2 f' M) P- R6 w% k; _7 N. F
三、在KEIL 5中编写代码
1、使用KEIL 5（MDK）打开项目工程文件
3 _" `; ^" m. ^' d' c. ^9 k（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。
0 k, P% I0 t. {$ B+ M& q) [5 J


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。
$ w$ o8 }" p9 i: W3 `+ n

+ y2 B) o' m) y% O- s$ V" A4 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：
" w0 e5 V0 d5 ]7 r8 M

1. HAL_UART_Transmit();串口发送数据，使用超时管理机制
     P+ F) T" c7 U  \# O* f: n8 i
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
     b2 m6 @0 h% p5 k. }
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
   8 C# T' _& P( F& x
6. HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式接收
   3 s. e" u# E! a$ j8 }
7. HAL_UART_DMAPause() 暂停串口DMA
   3 M2 |, b$ O9 g' b6 B- N
8. HAL_UART_DMAResume(); 恢复串口DMA
   3 A7 Q8 R1 H- M7 r( I) n6 {
9. HAL_UART_DMAStop(); 结束串口DMA

复制代码

0 ~9 E! T5 B3 z1 k  E（2）添加串口DMA发送log代码：

1. /* USER CODE BEGIN WHILE */
   % K/ s5 [! a. c1 X% E! H
2.   while (1)
   , _4 O" k5 M1 W3 b3 t* R
3.   {
   
4.     /* USER CODE END WHILE */
   
5. 
   7 E0 Y  [0 N8 [+ l( t+ f4 v5 @
6.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   5 j- b1 ?( W0 Z" r  b
7.             HAL_Delay(500);
   
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  
   2 ?! i8 z. W$ B( k. b6 U
10.         }
    
11.   /* USER CODE END 3 */

复制代码

# W. ?- C; E. I& N- S; ]6 M9 |" Y4、添加HAL库UART  DMA 接收函数代码
! _( V  c) n- N" M& e$ K, K  T（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。

8 V7 I1 f/ s- G( f) G（2）初始化中断接收配置：
/ T; A3 V6 w1 _) P5 }# l# e/ q; `uart.c添加代码如下：

1. 
   
2. /* USER CODE BEGIN 0 */
   * J- D" p, ^5 `2 _; v; d1 J
3. 
   
4. volatile uint8_t rx_len=0;                        //接收一帧数据的长度
   
5. volatile uint8_t recv_end_flag;            //接收一帧数据结束的标志位
   + ~/ ~, M- o& }* K5 O
6. uint8_t rx_buffer[100]={0};                        //接收一帧数据的数组大小
   
7. /* USER CODE END 0 */

复制代码

1. /* USART1 init function */
   $ @" W* O) B/ l& M% M) ?
2. 
   
3. void MX_USART1_UART_Init(void)
   0 ]( A8 k% d1 @/ d0 o
4. {
   , G0 c, B+ Y# _" {1 z
5. 
   
6.   huart1.Instance = USART1;
   
7.   huart1.Init.BaudRate = 115200;
   
8.   huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
   0 K9 e/ o1 p. x* n' T
9.   huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
   
10.   huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
    
11.   huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
    
12.   huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
    0 E3 G) q( p0 |; y: ?8 H0 f# A
13.   huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
    $ |( j) U, `1 ~- q/ Q
14.   huart1.Init.OneBitSampling = UART_ONE_BIT_SAMPLE_DISABLE;
    
15.   huart1.AdvancedInit.AdvFeatureInit = UART_ADVFEATURE_NO_INIT;
    4 J4 p( s' R5 j. e! j& l( ?
16.   if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK)
    
17.   {
    ) {) Y( o( @/ p! k
18.     Error_Handler();
    / Q* N+ D6 |! m5 p; P
19.   }
    
20.         /* USER CODE BEGIN 2 */
    ( {  B6 b9 W8 N% ?
21.        
    - K+ A) ?/ ?9 [( A
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. 
    ( A+ E7 d, I, s% d' R' D
25.         /* USER CODE END 2 */
    
26.        
    
27. 
    ; c7 q" g" a9 Y
28. }

复制代码

9 R; K$ m/ z1 q% uuart.h添加代码如下：
8 |  ^& r; E* X6 I3 V

1. /* USER CODE BEGIN Private defines */
   + T  S  t  F/ c& z2 z
2. extern UART_HandleTypeDef huart1;
   
3. extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_rx;
   8 X5 b. ], h- {- B
4. extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_tx;
   7 Q6 Y- `1 |$ i. @: x( l
5. 
   # v0 @6 ^- L. G0 ]* r9 ?
6. #define BUFFER_SIZE  100  
   + [* j  F, Z# E2 F7 S: j% J8 d" c
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
   / E& D5 E) U. G& m
10. 
    : [6 f8 J8 S4 a
11. /* USER CODE END Private defines */

复制代码

7 N. S) E6 C8 {* L& r# P) W; Kmain.c添加代码如下：
' D' ]; S( G3 W

1. /* Private includes ----------------------------------------------------------*/
   
2. /* USER CODE BEGIN Includes */
   
3. #include<string.h>                        //添加字符串头文件
   7 D9 x) ~+ Z) M0 ]* J! ~. p. V
4. /* USER CODE END Includes */
   
5. /* USER CODE BEGIN 0 */
   $ E1 ]6 q5 c* [  v8 W* I1 b, J
6. /*******************************************
   
7. *函数名：DMA_Usart_Send
   ) p$ A5 v3 ^( E; g
8. *功能说明: 串口发送功能函数
   
9. *形  参: buf，len
   9 y9 {: _/ k0 s, Z- P; u
10. *返 回 值: 无
    
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
    ' U. P: N$ b4 Q: ^& ^3 N
15.   {
    
16.                         Error_Handler();                                                                                                                                //异常提醒
    
17.   }
    * ~) j8 \; `/ j% @
18. }
    
19. /*******************************************
    
20. * 函 数 名: DMA_Usart1_Read
    7 o# u  z% _  D# W1 M
21. * 功能说明: 串口接收功能函数
    
22. * 形  参: Data,len
    
23. * 返 回 值: 无
    , c0 k/ ^9 @8 m% E
24. ********************************************/
    
25. void DMA_Usart1_Read(uint8_t *Data,uint8_t len)
    5 L( n' }3 V" H- |; w0 K. A
26. {
    
27.                 HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,Data,len);                                 //重新打开DMA接收
    4 H! e' H6 a# K
28. }
    % L# O$ Y8 W- l; C& c
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 */
   3 n+ F) L& O* x- h4 _4 I8 u
6. 
   
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
8.                        
   ' T8 l( A5 Q7 l1 h5 O& R* A
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
   8 l/ X$ {! Q3 h. G9 z, @! b
10.         {
    . P' c- ]% v: N8 n
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
    6 v6 K0 E. k5 f7 O( h
15.                 recv_end_flag = 0;                                //清除接收结束标志位
    
16.                 memset(rx_buffer,0,rx_len);
    / B' a1 {( L* h- G' m# @
17.         }
    
18.         else                                                                //如果外部没有数据，则执行该部分
    
19.         {
    3 U/ P& `, w% m/ j/ C/ V$ j
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"));
    + M5 X: T9 C" j% R% s* F
21.                 HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_0);                //控制LED1闪烁
    
22.                 HAL_Delay(500);
    ( l# I% r' p- j! ^
23.         }
    9 R; w% i6 j) t; W1 w1 M9 D. ~
24.         HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,rx_buffer,BUFFER_SIZE);       //重新打开DMA接收                               
    6 S3 e& l- O: E
25.   }
    + E) d- @+ A# n
26.   /* USER CODE END 3 */

复制代码

stm32f1xx_it.c中添加代码如下：
# d/ F  m: X* \) t8 {3 l

1. /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
   / G  I. M9 S. i
2. /* USER CODE BEGIN TD */
   " e% E; A: p1 K* E2 p* U1 R
3. #include "usart.h"
   4 a* t! C$ \, f
4. /* USER CODE END TD */
   + J2 B! l( ^2 B8 Q/ w
5. 
   ) o* w5 ^% L$ W4 E
6. /**
   
7.   * @brief This function handles USART1 global interrupt.
   
8.   */
   
9. void USART1_IRQHandler(void)
   
10. {
    0 D6 I1 I9 H7 C( \
11.   /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */
    
12.         uint32_t tmp_flag = 0;
    2 s* X7 B/ h+ Q# o- ]# _6 R
13.         uint32_t temp;
    / j3 B/ `- V+ @/ V3 Z' z3 y- @
14.         tmp_flag =__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1,UART_FLAG_IDLE); //获取IDLE标志位
    % b2 ^" `. A2 m5 R1 {
15.         if((tmp_flag != RESET))                                //idle标志被置位
    ' i" Y, S% Q* q) E
16.         {
    
17.                 __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);                //清除标志位
    7 L0 V- G1 R; W' P- q8 g6 B/ ?; E
18.                 HAL_UART_DMAStop(&huart1);     
    
19.                 temp  =  __HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart1_rx);   // 获取DMA中未传输的数据个数   
    " ]' E* h. K0 f2 C' j& a% `! }
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       
    - ~5 y  [) a. Q* h( b3 k6 b1 X, |, H
22.          }
    
23.   /* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
    
24.   HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
    9 ?8 G4 {9 [# u- S; d3 m) c
25.   /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */
    
26. 
      [8 Z1 _. N3 r% f
27.   /* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
    5 f1 m/ q3 w1 ~: @* D4 F
28. }

复制代码

（3）至此，串口DMA收发数据需要添加的代码已经完成。
0 H; u6 g+ b1 R: i) f5 f  ~
5、设置编程仿真下载模式
& R3 i; p1 O- h. f! E% b（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。
" J4 T# A$ m, u8 F# v  E+ ~9 ]
& F1 X# b* N- o+ b7 X, j3 H: T) }
0 s6 ~6 i6 U  {. r7 J; ?0 R
（2）点击编译，完成后提示“0 error（s），0 warning（s）”。



（3）点击Download（或者快捷键F8），即可下载程序。
6 g& N' i  Z: ^3 M1 @' Z4 c


, H3 g* M9 k! X3 x. o" W# n. p3 J（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）。
7 ?1 e8 R2 }0 X* v

5 b0 [5 D$ N+ Q/ Y$ l% P7 G5 W6 [
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）。

（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。

0 P  K( A* P; J& ?* 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' p! N" ]/ S5 G


————————————————
+ V- H) a: `! J( C; }1 ]6 Q版权声明：智能小屋ZYXC