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。
% N7 V- m% e/ Y) a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。
4 U. k  p# Z! v% ?7 f3 z


5 f. M* D0 A5 q( V

* {- x5 s5 _8 [1 Q5 B& r3 N2 {3 i6 A" }
首先打开CubeMX，配置时钟树和时钟源。

7 a- o2 Y7 d; M# v# Z" m
3 }* R* [/ [( E3 ?1 P
2 P, I8 q* J' D: R* u* j9 e接着配置我们的串口，设置相对应的波特率。

, m8 d. G! Y5 G" X
( _6 }) u4 q$ Z8 V4 i6 L
3 ]$ O  t: k- ^8 A  S) ~2 c; X打开串口的中断。
6 E. a! R. |3 p' o, A$ g. Y; G
$ r# G& u2 Q5 T然后创建工程。
- ]4 ^4 X& x1 M" h
5 H5 v. p& \; _1 y* X; I  z

在魔术棒中勾选Use MicroLIB
2 e& @# N6 W) k1 w) `- _

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。
+ d1 i: P/ ]- p$ o" H

1. void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
   
2. {
   
3.     if (huart->Instance == USART1)  // 判断是哪个UART触发了中断
   " R* Y! l/ r3 m$ b- D2 O) \
4.     {
   
5.         // 处理接收到的数据
   . d( d- z1 m5 w; ?1 n  @
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。
7 o; p7 L2 o! l* Y. L! T; b1 c
0 n9 W2 V' l+ D; ^

可以看到，我们发送的数据被原原本本的发送回来了。

' J- {4 W( v, d0 x: Y' |串口的重定向
6 [2 M. n7 J/ d- t' K6 h0 W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。

. V) k" ^7 U+ n* A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？
5 U0 P# R% B  v" N: F

1. #include <stdio.h>

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; C  S- u- p' |5 j) ^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。

  E$ f: p0 r" u6 U* ]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。

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);
     W# a3 C3 `% m3 c# s. c
4.    
   
5.     // 返回发送的字符
   
6.     return ch;
   . ~! {- l8 u- `5 I- h0 o) i3 a
7. }

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1. while (1)
   
2.   {
   ( M. j5 K5 k, d( j2 N( b
3.     /* USER CODE END WHILE */
   
4.     printf("Hello\r\n");
   
5.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
6.   }
   
7.   /* USER CODE END 3 */

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" o0 n9 a. x% \

' s6 V/ z7 _1 U2 `
) j2 p& }7 e7 u0 z, }7 ^4 C正弦波

1. while (1)
   
2.   {
   # G" a5 M- t1 D  g) {% }; @, @
3.     float t = 0;
   
4.     /* USER CODE END WHILE */
   
5.     printf("A:%lf\r\n",sin(t));//正弦波
   0 A6 T" Q2 c6 `8 k+ L4 Q
6.     t+=0.01;
   
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
8.   }

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5 ?* z  f* [; H. [/ a$ U  O4 u  H
7 S: K; a; L% U/ v
1 X8 b, ]6 ^# O% P) `1 |正弦波相加
; m- ^1 G; B8 H; |0 T7 a! }2 |

1. while (1)
   ; ]- D, {8 b5 `4 K, M( E
2.   {
   ( [7 P! a1 P# c* P& B$ l$ U
3.     static float t = 0;
   
4.     /* USER CODE END WHILE */
   & _7 ^. U1 Z7 j' |9 O
5.     printf("A:%lf\r\n",sin(t)+sin(10*t));//正弦波相加
   
6.     t+=0.01;
   , z% t- m( T0 U
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
8.   }

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7 |6 s4 N: N1 t# n4 I8 ^
( ]+ n9 A9 Z+ z  P) D5 P) @正弦波相乘
9 N* ^- h% i/ k  g3 y2 }$ w, I

1. while (1)
   
2.   {
   
3.     static float t = 0;
   2 U/ H: w1 R# `/ Y
4.     /* USER CODE END WHILE */
   * o" J/ p3 B8 C
5.     printf("A:%lf\r\n",sin(t)*sin(100*t));
   
6.     t+=0.001;
   + \5 z( y& _# j$ ^. c4 E$ ^; m" \
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   3 ~1 E+ l  h4 z% k9 h; }* g
8.   }

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3 K( ]( p! C5 S3 q3 O: h; `8 ]

* r- q% t- a0 c# l
8 ~6 F8 D. x9 w) b3 Q
$ h) P, r- Q9 ~* {- z