串口UART,作为基础的一种通信协议应该是我们接触的最早的通信协议，有许多芯片和模块可以利用串口来进行通信。
0 I7 U8 `" _) c2 b! Y/ m* }/ u" p本期我们介绍如何使用CubeMX实现STM32的串口通信以及对printf等函数的重定向。


3 d2 {3 Y% Y' i& [7 m( w" N
' r7 T- z7 ]* m5 M* `


首先打开CubeMX，配置时钟树和时钟源。



: s7 |6 L5 {3 O/ t% G& ^+ }, V  K接着配置我们的串口，设置相对应的波特率。
+ w1 E. L; w$ j) X
0 M8 \3 Y/ w7 x  }

打开串口的中断。
) f9 K- }$ V. P9 Z; G9 m3 \7 x
* q4 v3 K" d) z2 @然后创建工程。


$ D  B% Z+ Y! v% s' O' m$ G4 D
& P9 d7 [6 }; r  P' F5 n在魔术棒中勾选Use MicroLIB

1. unsigned char ReciveBuffer;

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在全局定义一个缓存用以存储中断接收到的数据。
9 u6 P) S' g9 Q9 {  C3 j

1. HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&ReciveBuffer,sizeof(ReciveBuffer));

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) U8 Y! [0 v" ~, }' `; Q  K+ t初始化的时候需要启动串口中断。
6 x0 R) m$ X. I. f1 \) y% A0 O

1. void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
   6 V# V& u1 ]+ A3 b; @% S, `" [: m
2. {
   ! l( H$ {( J9 I: G/ d2 ~
3.     if (huart->Instance == USART1)  // 判断是哪个UART触发了中断
   
4.     {
   
5.         // 处理接收到的数据
   
6.         HAL_UART_Transmit(&huart1,&ReciveBuffer,sizeof(ReciveBuffer),0);//将接收到的数据发送出去
   ) N" D9 V9 }" r& q4 q
7.         // 可以再次启动中断接收
   9 Y7 r7 L8 H( p1 |1 W
8.         HAL_UART_Receive_IT(huart, &ReciveBuffer, sizeof(ReciveBuffer));
   
9.     }
   ! e4 }# P' Q5 k. J' B
10. }

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接着编写串口的中断回调函数，我们将接收到的数据发送回PC机。
0 b: a9 L- u# O2 {' q
4 Z4 K" k/ }! J2 T
; D$ ~( Y0 \0 d& l1 a
可以看到，我们发送的数据被原原本本的发送回来了。

串口的重定向
重定向在计算机科学中是一个常见概念，特别是在操作系统和编程语言中。在C语言中，标准输入输出库（stdio.h）提供了标准的输入输出流，如 stdin, stdout, 和 stderr。这些流默认连接到键盘和显示屏（或者命令行控制台），但是C语言也提供了机制来重定向这些流到其他的输入输出源，比如文件、管道或者其他设备。

串口的重定向可以非常方便的让我们解决发送的格式问题，可以看到，其实使用HAL_UART_Transmit发送文本是比较麻烦的，C语言的标准库中有printf函数可以方便的让我们实现指定格式的发送，那么如何将printf函数和串口结合到一起呢？
0 ]; O: b0 {2 S* O! ~$ N

1. #include <stdio.h>

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我们首先需要导入C语言标准输入输出库，这样子我们就可以使用printf函数了。
; I( z. N( h; V$ c  d
( k5 Q9 _! [0 t5 `9 }9 q; J通过重写 fputc 函数，可以控制 printf 函数的输出，因为 printf 最终会调用 fputc 来逐个字符地写入输出。通过将这些字符发送到串口，实现了将标准输出重定向到串口的目的。
2 E6 c1 y0 K' T3 K" l) _4 ?

1. int fputc(int ch, FILE *f) {
   
2.     // 发送单个字符
   
3.     HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);
   
4.    
   
5.     // 返回发送的字符
   
6.     return ch;
   
7. }

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1. while (1)
   9 D4 M" H- n# a: y' q6 Q
2.   {
   : o% l+ |6 @4 N: @- s. h) ]2 U
3.     /* USER CODE END WHILE */
   7 a; }# D$ W  _
4.     printf("Hello\r\n");
   
5.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   - e% ~+ m+ X: L/ j
6.   }
   
7.   /* USER CODE END 3 */

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5 D* C6 H2 K  A1 \$ _: O9 D- m: B# a
正弦波
" |; e; c5 t) J+ D; x

1. while (1)
   " w9 Y3 n- j# Y% K0 i1 {
2.   {
   
3.     float t = 0;
   
4.     /* USER CODE END WHILE */
   2 p1 C' d) l' `
5.     printf("A:%lf\r\n",sin(t));//正弦波
   
6.     t+=0.01;
   
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   & o9 ^" U7 F8 U! D' W6 b  [2 K
8.   }

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; r( F1 p  J% u+ K


( m/ r0 j. S$ N正弦波相加

1. while (1)
   
2.   {
   
3.     static float t = 0;
   * K. v4 `4 o9 f( Y. s% A
4.     /* USER CODE END WHILE */
   
5.     printf("A:%lf\r\n",sin(t)+sin(10*t));//正弦波相加
   
6.     t+=0.01;
   
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   + [$ ~. a: B1 u
8.   }

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- z6 l& ^: u& ?6 W3 k
3 J4 ]- m$ `6 N
  G. ^# L% F$ Q4 F
正弦波相乘

1. while (1)
   - d/ y" q  ]0 p- b
2.   {
   . a: {! J2 }4 R) H4 l2 i8 w; C
3.     static float t = 0;
   3 h, I; ]& z# x3 ~6 @5 I3 }% ?
4.     /* USER CODE END WHILE */
   
5.     printf("A:%lf\r\n",sin(t)*sin(100*t));
   
6.     t+=0.001;
   1 v1 N$ }$ A0 l9 e
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   / k# w1 Z- ~0 x- e* {3 f
8.   }

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2 T6 n# x4 x$ q$ M+ y! S' J4 F
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* |/ T8 a$ i4 Z7 z) o$ I/ {' U
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9 R: Y9 r, P: c2 t+ e5 l8 D

. J% {  C& v- X( ?& L4 R



/ {" [# w/ ^- Y: [, P1 a/ Z