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。
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。
$ m' B% K( F) U  Z
' q: M/ E4 v8 j4 G
4 N! U9 g9 z- y. j+ q! g( E

( |$ B& y1 i: W  t" X3 f

首先打开CubeMX，配置时钟树和时钟源。


5 P+ |3 s( E& r. D! ]/ A( C$ i' l5 P0 V% h. h
接着配置我们的串口，设置相对应的波特率。



打开串口的中断。
6 o# {) h7 [8 \
然后创建工程。

) c3 p) L9 X; i3 @# 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。

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

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初始化的时候需要启动串口中断。
: e- q$ h5 C- e4 o1 d+ d

1. void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
   + j) L3 s! I# w6 G+ H
2. {
   , S( ?8 C0 n$ x, u" `
3.     if (huart->Instance == USART1)  // 判断是哪个UART触发了中断
   ( n" a: U/ F! l$ R; \
4.     {
   3 r, x0 @8 v8 r9 C/ c- z
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
   
7.         // 可以再次启动中断接收
   
8.         HAL_UART_Receive_IT(huart, &ReciveBuffer, sizeof(ReciveBuffer));
   
9.     }
   
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。
( `+ E9 `& @" n& ]7 v3 H8 h

; \" g/ ]- k& d% X7 C
- }6 P2 W8 @' t/ y, e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
' T; i/ E' B$ ?; t# ]" h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。
+ I; l* X9 E4 \9 X2 R: C' A2 \
' ~  `4 L# J2 w) f5 H& r0 b4 [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？

1. #include <stdio.h>

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* O# \$ K2 _/ _" O/ }( U: [9 ?/ H- F; z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。

1 l" V  V) z4 Q9 g3 a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。
, i7 q' Y9 `2 y/ O0 Q4 K0 Z# e

1. int fputc(int ch, FILE *f) {
   $ o8 G6 R# y# U6 v" D8 W$ n* \
2.     // 发送单个字符
   
3.     HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);
   
4.    
   $ u5 t. z* R! U/ I
5.     // 返回发送的字符
   
6.     return ch;
   
7. }

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1. while (1)
   1 C0 A) k7 M# s7 ~, s
2.   {
   & Y4 N  J: e8 W2 v& H! i
3.     /* USER CODE END WHILE */
   / s( t0 T7 X) B; L: ^6 C
4.     printf("Hello\r\n");
   7 T) P6 i$ ~8 ~! I- Q
5.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   % A6 {: H: T0 \' r6 U9 W2 _
6.   }
   
7.   /* USER CODE END 3 */

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) S- ^  s  {$ ?# z+ Y+ k

8 U' W( A0 j3 A4 h正弦波
) i8 N6 R4 _6 o3 b2 |% R, h

1. while (1)
   0 w  X1 _" h7 J6 u+ y1 N' v0 n. B
2.   {
   
3.     float t = 0;
   " Q3 v9 D4 j( u  @1 U# u" h
4.     /* USER CODE END WHILE */
   
5.     printf("A:%lf\r\n",sin(t));//正弦波
   
6.     t+=0.01;
   
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
8.   }

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" {. H' l' u# E: v3 ]! J" F
6 N# F6 R( P1 U正弦波相加

1. while (1)
   
2.   {
   
3.     static float t = 0;
   : d, t0 N+ n, C3 H. I( @
4.     /* USER CODE END WHILE */
   ) E! C+ n8 P+ X) o1 p
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 */
   
8.   }

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+ l' ~+ o" v3 q# s
, v  Z6 C! U* P$ D% p0 O5 m

正弦波相乘
4 U+ d' t6 u. F: l

1. while (1)
   # P" i, k" n2 v! L$ r4 `
2.   {
   % ~6 e2 G3 E- s( ~3 a0 r  O
3.     static float t = 0;
   5 P; |% X- M8 H: |
4.     /* USER CODE END WHILE */
   ) g( X3 t* i6 Y( ]- q2 i5 m
5.     printf("A:%lf\r\n",sin(t)*sin(100*t));
   % x9 y' b- Z; n7 U
6.     t+=0.001;
   
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
8.   }

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+ E& A% Z! Q+ b, p. P2 Y5 P( u% B4 `- m) T
) y4 R: n& a# w0 U5 ]! H% ]! x/ y+ j