一、开发板平台简介：
( `4 C- K' C; Z  P% M1、开发板资源简介
: Z( s% \; D% v( |& k  q/ X（1）开发板主芯片型号：STM32L431RCT6
4 q% j* u$ L/ H8 Y3 X5 \+ A7 c0 G（2）开发板主芯片封装：LQFP-64_10x10x05P
（3）开发板主芯片内核：ARM® Cortex®-M4
! [' S3 N' r. ^（4）开发板主芯片主频：80MHz
（5）开发板主芯片Flash大小：256KB
% \' G, b1 k6 U5 t% u（6）开发板主芯片RAM大小：64KB
" }, N8 Q8 b( t" X! }+ r. r （7）其他外设：请参考芯片手册
; h9 M' R7 ^, `( O, b) D4 S* [; g



5 g5 b, t+ P# s; F
7 b* g2 v5 N; L" F0 w+ q2、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。

" B  B, G% C2 j( n        （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。
: K8 y5 `7 `$ i: m- ~
        （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。
! x# a* T( a- j: ~/ K
) F6 E7 e3 B# @" D+ W1 @
  二、新建工程
2 a! T- Y8 D1 q' K1、新建STM32CubeMX基础工程
（1）打开STM32CubeMX，点击“File”-->"New Project"
& n2 g: J8 `  k0 T, u

: R' Q! \. c7 Y! s  ~" Q0 V
7 k. t" I/ F% G! X（2）等待打开主芯片选项界面（大约1分钟时间）。
$ B0 y5 H. u2 `9 X* U



0 i3 L+ j( J- q# f" Z; C6 i（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 m. b6 W" R3 C9 W* _

. `' ~( }: G) \. V4 l$ s9 e3 N: }
（4）选择时钟源。
8 E' g) Q3 X$ |. T% z（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。
8 G6 Y3 }: N4 \  E. B

" O, J& ]" p3 p( l0 m
5 ^8 u: K; p- l: M' p2、配置GPIO控制LED
# m: x1 X* E/ [! U+ l备注：LED灯用来指示系统是否正常工作。
+ O" o5 H9 m+ }, G, Q（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。
: N. A% X) U9 {鼠标左键点击PC0,选择“GPIO_Output”,表示设置该引脚为输出模式。
. w! y1 C4 D7 ^4 V  Q$ Z" _

+ B$ A% B' H2 D" b: B
& u9 I; k- s# Y( q+ x" X（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。

) C  H" k5 q5 o( {4 I0 a

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：


3 w; t& T1 }. s+ B8 j8 c6 S
$ R) L6 D) V3 Y1 m% W8 E （1）序号1用来设置串口收发引脚的选择。

$ R4 S1 c0 i! Z5 R（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。
( R% o: ^5 H9 j" E/ C
% g% A4 c/ e/ z- j$ o! C# S4 Y2、设置NVIC settings 使能接收中断


  }( x. b6 u: H* p9 T1 X1 ~# l7 o
' J+ D" T  q2 u4 q+ O4 C- \4、串口DMA设置
9 `1 N3 T, y) V9 B* N( O
0 z' J- {  R- B2 o( x! l+ ?
7 s  h, v' N, J; }/ W2 L
6 v2 y$ m1 E, E3 y, n （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
: Q1 I- \1 D% G选择USART_RX USART_TX 传输速率设置为中速
5 z# N4 s/ L5 h2 d3 T4 s3 EDMA传输模式为正常模式，即发送一次就结束。
6 x! Y- f9 G! I5 Y& u' w6 d5 }DMA内存地址自增，每次增加一个Byte(字节)

! n& n* {* f8 w- @0 k


（2）DMA相关参数解析

Dirction ： DMA传输方向有四类
& t  M5 k8 `7 ?6 V外设到内存 Peripheral To Memory
3 f! G& ]) L* O) K6 s内存到外设 Memory To Peripheral
3 D" X& V! Q2 x9 S8 F  g' z内存到内存 Memory To Memory
外设到外设 Peripheral To Peripheral
. ?3 @8 @/ W; M1 h: S4 _* l+ fPriority： DMA通信传输速度有四类
最高优先级 Very Hight
) G6 |/ D) {$ G高优先级 Hight
  Z6 a( h% e; i, M5 u中等优先级 Medium
低优先级；Low
- J9 k) l; j& S
Mode：DMA传输模式有两类



1 j3 H; x! R; F1 |& e3 z9 L  \( B
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。

- A3 q3 v, K9 `6 D3 ]+ t( rIncrement Address-DMA指针递增设置：
# a8 x5 d& A) x) r+ Z4 O
( M0 P" D. n& j0 L* g# ?' O
) S" o% T( X0 m7 a5 Y  x; X
+ p% z; K6 v8 r+ f6 ^/ i
5、配置项目工程参数
+ t0 M9 I% f- ?- i& P/ y（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 O( b" E/ I( l9 r- u
5 n; n6 v% |2 W$ ]0 A4 _" I
* j$ r+ u* q( ]/ F8 f& P3 ~
（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。）
/ O* V' _" y/ ?( C
/ s+ j' X* U: v/ i3 W* c
6 L8 l/ g% F8 v1 n" |8 ]
- D% m/ X4 M5 f# V

/ Z+ o8 V! u  I5 m5 H（3）生成代码。

7 l5 ^! s3 V9 o, Y
# ?. X' N' \4 C& e8 b  M
0 K: Q! {  k7 G+ I2 G  c# g# L- V 三、在KEIL 5中编写代码
2 i3 y& Y0 O  `. n# m% x. O1 y6 X1、使用KEIL 5（MDK）打开项目工程文件
; n8 `) k4 X' d! L9 \: u+ ^（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 o9 }- q: `; C" X! v; ?; h+ A- m( J
& Y7 O# j1 S* K6 l
; {" S' e7 e: \, i8 n4 n9 R
! P- G/ B. u& K  z2、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。


) `: |" B2 y* z5 q1 c+ o# M
: x6 z, y1 I; Q' B! b# ^9 I3、添加HAL库UART  DMA 发送函数代码
' ~0 X$ W! ?/ o0 ^5 R$ P# t（1）STM32 HAL函数库的串口DMA相关函数如下：
9 `6 x9 t8 t1 k) G3 Z2 c

1. HAL_UART_Transmit();串口发送数据，使用超时管理机制
   / D7 E/ r/ x, b% A7 E$ X: C
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
   $ I$ u4 f/ Q  X3 N+ l* v( W0 B
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
   0 |: g  E/ L. F* d" z1 z
6. HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式接收
   . b7 p3 _5 R, W
7. HAL_UART_DMAPause() 暂停串口DMA
   
8. HAL_UART_DMAResume(); 恢复串口DMA
   8 [: R) @/ J+ ^5 ~" `
9. HAL_UART_DMAStop(); 结束串口DMA

复制代码

' o. S9 A+ L$ K) a+ h6 C' q（2）添加串口DMA发送log代码：

1. /* USER CODE BEGIN WHILE */
   3 O; |2 K# j8 U$ }: ?7 k
2.   while (1)
   
3.   {
   7 g6 ^1 Z. a6 Y2 I
4.     /* USER CODE END WHILE */
   % ~0 h. ?$ R% t% Y2 l, }
5. 
   3 t! a; f' ?0 I5 Q
6.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   ! B. g' \) d( Y$ r8 c6 L) }
7.             HAL_Delay(500);
   
8.                 HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_0);//控制LED1闪烁
   : ^1 S5 n/ O5 _' ^- m
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.         }
    ; Y. ]1 q. n7 t0 L' Z6 `
11.   /* USER CODE END 3 */

复制代码

4、添加HAL库UART  DMA 接收函数代码
/ `  b( v8 R8 ?# I  d（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. 
   & u% F( U1 R/ B6 O' j8 d8 f
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
   & J6 y+ l: x# o
6. uint8_t rx_buffer[100]={0};                        //接收一帧数据的数组大小
   + _& l) r1 A) l0 I/ N, R4 v8 `$ P, _
7. /* USER CODE END 0 */

复制代码

1. /* USART1 init function */
   # _7 y8 R: Z6 R- [$ \% P1 A5 d
2. 
   
3. void MX_USART1_UART_Init(void)
   # B' q/ C0 ~& M: `
4. {
   7 e4 l9 d# M4 x/ E
5. 
   
6.   huart1.Instance = USART1;
   6 q5 d5 t: O5 Y. _
7.   huart1.Init.BaudRate = 115200;
   6 K3 m2 E/ i, V, w# f3 z
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;
    ( c; `1 r. J9 T  @  v. v
12.   huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
    . [0 _  k# t3 f) ^
13.   huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
    
14.   huart1.Init.OneBitSampling = UART_ONE_BIT_SAMPLE_DISABLE;
    ' _7 u4 R, c  g2 C& E& j7 d
15.   huart1.AdvancedInit.AdvFeatureInit = UART_ADVFEATURE_NO_INIT;
    
16.   if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK)
    
17.   {
    * L; B& h, ?& M. `; l! Z! P# H
18.     Error_Handler();
    / W5 ?' W1 m/ H# Q% b) z
19.   }
    
20.         /* USER CODE BEGIN 2 */
    6 _. o: y4 H. H! V) A% W7 W/ B
21.        
    , f2 g; \, k5 v4 F9 f2 V* k; G3 O
22.                 __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_IDLE);                     //使能IDLE中断
    - Y2 l8 _6 v7 ?. D0 U
23.                 HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,rx_buffer,BUFFER_SIZE);            //DMA接收函数
    2 Y% I6 H- Q" B; A# Q
24. 
    8 Z  @. f( D7 c/ \) f8 ]! u: A2 E
25.         /* USER CODE END 2 */
    
26.        
    5 w7 n+ u3 i1 Z7 a8 g; n5 F- j! n
27. 
    9 o, T  L6 e) P) P: V+ b+ H
28. }

复制代码

$ X+ q! w- G' }, U. K6 fuart.h添加代码如下：
- u* D3 I( d' E/ P5 E

1. /* USER CODE BEGIN Private defines */
   4 z3 a/ }! g: r% |+ L9 h$ l" E
2. extern UART_HandleTypeDef huart1;
   . F# }$ q( R. v3 V  s& X
3. extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_rx;
   
4. extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_tx;
   
5. 
   * A: m2 l( l/ y% g. T9 P1 t- y) r
6. #define BUFFER_SIZE  100  
   ( G, q& S6 C% G+ i5 L) T
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

5 V+ G5 x4 ~8 A5 amain.c添加代码如下：

1. /* Private includes ----------------------------------------------------------*/
   $ H3 N9 I: `1 m, ^* M3 s0 O2 K8 |
2. /* USER CODE BEGIN Includes */
   3 o, D3 d4 n' n' z- N
3. #include<string.h>                        //添加字符串头文件
   * ~" _! G5 U% F/ [, Y
4. /* USER CODE END Includes */
   9 k; A' l0 @) C" ^2 u  s
5. /* USER CODE BEGIN 0 */
   
6. /*******************************************
   7 r, i+ Z' U3 `; f2 U. A$ r
7. *函数名：DMA_Usart_Send
   9 s0 N- |" j5 t
8. *功能说明: 串口发送功能函数
   $ W) ?6 s, O1 o) V
9. *形  参: buf，len
   
10. *返 回 值: 无
    4 ~8 V. i  W, J) _
11. ********************************************/
    2 S9 Q" t* T" Y' Y( W( m
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
    9 y. r% e! `% M; J
17.   }
    : E7 d/ j/ m7 ?* n  c: H/ V9 w
18. }
    $ T9 r* l* ~" u; F" C$ y
19. /*******************************************
    % q! @1 M. [) m  c
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
    7 x& s$ g) k; d# O* I) r  Y
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
    ! \2 n: T7 ]/ i& a: w: b9 Y
28. }
    . i! C( W$ i9 E) ?7 A
29. /* USER CODE END 0 */

复制代码

, M+ m0 J5 }; v' R' Tmain.c  while（1）循环中添加代码如下：
) P; ]. c+ S( G$ O+ E# ]

1. /* Infinite loop */
   
2.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
   
3.   while (1)
   1 s$ R5 \! ?7 e
4.   {
   : Y1 P# O. C$ k8 i3 G' c- t8 X
5.     /* USER CODE END WHILE */
   
6. 
   
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   4 d* W9 c$ F6 V/ }% J; p4 u1 Z
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);
    $ C% @3 Q7 t( z, w# M
13.                 DMA_Usart_Send((uint8_t *)"\r\n", sizeof((uint8_t *)"\r\n"));       
    
14.                 rx_len = 0;                                                 //清除计数
      }+ S$ \5 c* s. v4 Q- F
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"));
    - T/ h2 o1 N' R+ H/ @$ i) G7 X
21.                 HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_0);                //控制LED1闪烁
    
22.                 HAL_Delay(500);
    * b2 u; \3 f8 |5 Z/ x0 @4 i) o
23.         }
    
24.         HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,rx_buffer,BUFFER_SIZE);       //重新打开DMA接收                               
    , F* Y2 }# H2 X' K+ [6 V5 o: D8 o
25.   }
    
26.   /* USER CODE END 3 */

复制代码

stm32f1xx_it.c中添加代码如下：
9 D' ]  a( b+ D, R1 n3 l5 i

1. /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
   
2. /* USER CODE BEGIN TD */
   
3. #include "usart.h"
   
4. /* USER CODE END TD */
   # h/ I$ p4 k2 n; ]9 ]) `
5. 
   
6. /**
   
7.   * @brief This function handles USART1 global interrupt.
   ( t& V/ r4 c) |: F2 r5 C
8.   */
   
9. void USART1_IRQHandler(void)
   
10. {
    $ q9 h$ o0 S* T, y: @" s' }0 ~
11.   /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */
    1 @1 C4 Z7 \7 P' D! D* B* s. V9 h4 G+ p8 e
12.         uint32_t tmp_flag = 0;
    
13.         uint32_t temp;
    3 |, W8 ^% J  ?' z  M3 s
14.         tmp_flag =__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1,UART_FLAG_IDLE); //获取IDLE标志位
    ; J4 l- z& W" E- T& c
15.         if((tmp_flag != RESET))                                //idle标志被置位
    0 _4 f9 b: z6 E, d0 u# S" A
16.         {
    9 i6 c5 i& c2 K
17.                 __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);                //清除标志位
    : \9 i' M  Q6 n# ]3 ]) _  _& t9 ~3 V
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.          }
    4 {7 z4 T  B3 ?' d
23.   /* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
    % {+ x, l* b7 u3 [+ i- |4 X1 k+ L. Z
24.   HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
    
25.   /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */
    8 f! B& D+ q+ u: b
26. 
    
27.   /* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
    + W3 a2 m) L( {( \  m
28. }

复制代码

: e! }. f% Z* X# g+ r（3）至此，串口DMA收发数据需要添加的代码已经完成。

1 e+ K; \! e  d' l% ~ 5、设置编程仿真下载模式
9 [% F' ^3 O& Q, K# l（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）”。
7 f4 C/ I9 g+ [  c" B# n- o1 g


/ \# c; O+ h& r8 H0 E; e（3）点击Download（或者快捷键F8），即可下载程序。
$ O7 @+ C8 a+ m) r% `- N" I1 U
. l6 [* q1 z- |: d+ ?; x% z
0 e" F1 u1 A+ q+ C* n) H
. v4 _" I, J! B& W（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）。
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% k2 l* V2 J0 l6 g0 @; ?! n4、查看串口发送函数打印log效果
0 G" }3 X& n0 v" k; I7 X（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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