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
（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
（7）其他外设：请参考芯片手册





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。

        （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。

        （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。


  二、新建工程
1、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）。




（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。



（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
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。



（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。



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：



（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。

2、设置NVIC settings 使能接收中断



4、串口DMA设置



（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)




（2）DMA相关参数解析

Dirction ： DMA传输方向有四类
外设到内存 Peripheral To Memory
内存到外设 Memory To Peripheral
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
最高优先级 Very Hight
高优先级 Hight
中等优先级 Medium
低优先级；Low

Mode：DMA传输模式有两类




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。

Increment Address-DMA指针递增设置：




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。



（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。）





（3）生成代码。



三、在KEIL 5中编写代码
1、使用KEIL 5（MDK）打开项目工程文件
（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。



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。



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
   
3. HAL_UART_Transmit_IT();串口中断模式发送
   
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
   
8. HAL_UART_DMAResume(); 恢复串口DMA
   
9. HAL_UART_DMAStop(); 结束串口DMA

复制代码

（2）添加串口DMA发送log代码：

1. /* USER CODE BEGIN WHILE */
   
2.   while (1)
   
3.   {
   
4.     /* USER CODE END WHILE */
   
5. 
   
6.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
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  
   
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：

1. 
   
2. /* USER CODE BEGIN 0 */
   
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
   
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 */
   
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;
   
10.   huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
    
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;
    
16.   if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK)
    
17.   {
    
18.     Error_Handler();
    
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
    
24. 
    
25.         /* USER CODE END 2 */
    
26.        
    
27. 
    
28. }

复制代码

uart.h添加代码如下：

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;
   
5. 
   
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
   
9. extern uint8_t rx_buffer[100];                                  //接收数据存放数组
   
10. 
    
11. /* USER CODE END Private defines */

复制代码

main.c添加代码如下：

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 */
   
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
   
9. *形  参: buf，len
   
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
    
15.   {
    
16.                         Error_Handler();                                                                                                                                //异常提醒
    
17.   }
    
18. }
    
19. /*******************************************
    
20. * 函 数 名: DMA_Usart1_Read
    
21. * 功能说明: 串口接收功能函数
    
22. * 形  参: Data,len
    
23. * 返 回 值: 无
    
24. ********************************************/
    
25. void DMA_Usart1_Read(uint8_t *Data,uint8_t len)
    
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 */
   
8.                        
   
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);
    
13.                 DMA_Usart_Send((uint8_t *)"\r\n", sizeof((uint8_t *)"\r\n"));       
    
14.                 rx_len = 0;                                                 //清除计数
    
15.                 recv_end_flag = 0;                                //清除接收结束标志位
    
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"));
    
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.   }
    
26.   /* USER CODE END 3 */

复制代码

stm32f1xx_it.c中添加代码如下：

1. /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
   
2. /* USER CODE BEGIN TD */
   
3. #include "usart.h"
   
4. /* USER CODE END TD */
   
5. 
   
6. /**
   
7.   * @brief This function handles USART1 global interrupt.
   
8.   */
   
9. void USART1_IRQHandler(void)
   
10. {
    
11.   /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */
    
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
    
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);     
    
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
    
21.                 recv_end_flag = 1;                                       // 接受完成标志位置1       
    
22.          }
    
23.   /* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
    
24.   HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
    
25.   /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */
    
26. 
    
27.   /* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
    
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。

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。



（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。



（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）。



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。

（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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