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。
$ b8 [: Y: z3 f; N% n0 t4 n( p
6 O# W! f. g) ^& c0 [, l0 L* t


1 S4 [+ @  J7 _7 R

首先打开CubeMX，配置时钟树和时钟源。

! l: t* [% y2 R- D& u, O
4 V: g% H! o7 L/ X9 v
. l. y: f2 s$ w- u" _7 K接着配置我们的串口，设置相对应的波特率。
) E+ ^( C6 ^, m6 V! b; r. ^3 [

) g* P9 v; a  Y7 Z9 f$ q% o& {+ A
打开串口的中断。
) U. ~) E9 i2 c. j+ E
0 h1 l- W. a: ]然后创建工程。



在魔术棒中勾选Use MicroLIB
# Q" i' w6 D" I0 C$ h$ d4 S

1. unsigned char ReciveBuffer;

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% h4 `! x1 D# I7 h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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$ V6 B* t6 b4 v初始化的时候需要启动串口中断。
; M. q) G" h& M

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
   - `7 ^  e. K- q& h
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
   1 m6 A2 m0 E+ a( x' a
7.         // 可以再次启动中断接收
   
8.         HAL_UART_Receive_IT(huart, &ReciveBuffer, sizeof(ReciveBuffer));
   
9.     }
   9 t$ n0 [* I- f- I: e
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。
3 l+ T# w9 a  I, s/ I+ E
) b' q2 l, z* U

可以看到，我们发送的数据被原原本本的发送回来了。
2 O# e: L0 C/ \6 C" d& {
7 ^8 f  |5 K, L/ k. `6 O, P% D串口的重定向
3 a7 G  f2 j4 u; _" 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。

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？
( ^" ?% H5 d4 i, q$ ~8 h

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。
" D  f- U( l4 w2 t. ?& o: k8 ?
7 x" C* {8 S6 o: J1 _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。
$ d8 q: j5 F* |$ k

1. int fputc(int ch, FILE *f) {
   ; I/ B; j8 m; i5 P# I6 ?
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
   9 c% f  L, Y6 w  ~1 Q$ ?6 s# ^
6.     return ch;
   
7. }

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1. while (1)
   
2.   {
   0 {  ?1 a0 L/ |2 \5 r: o1 \
3.     /* USER CODE END WHILE */
   0 y$ j" r) w) P; y
4.     printf("Hello\r\n");
   ! @, r# Y& A: Q2 F; D
5.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   0 w- o9 Z: \2 t1 M
6.   }
   
7.   /* USER CODE END 3 */

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7 m8 [, U' j( M2 Y8 Z+ X+ W1 A0 C
正弦波

1. while (1)
   
2.   {
   & D9 [% i( k" x# A- H
3.     float t = 0;
   . g# V/ M' i9 H2 L( y( a2 r5 x: |5 V: Q
4.     /* USER CODE END WHILE */
   9 t# y3 X5 T. r: Y
5.     printf("A:%lf\r\n",sin(t));//正弦波
   1 Y8 G7 Y: Q# J! c
6.     t+=0.01;
   4 l- s( q# h' l! J* `
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
8.   }

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$ `. t) l; U. ]8 L  U3 I+ F
7 U  X. w+ S% G7 o) {
2 L4 N5 z7 O) p正弦波相加

1. while (1)
   ' j0 L, H0 }0 a7 ~( O$ ~+ c
2.   {
   
3.     static float t = 0;
   - \( u2 }8 W/ Z
4.     /* USER CODE END WHILE */
   
5.     printf("A:%lf\r\n",sin(t)+sin(10*t));//正弦波相加
   8 w& X4 `5 X# H
6.     t+=0.01;
   ' _4 w4 r/ Z7 Q! S$ q0 T4 I
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   3 _3 w/ M' N$ L6 ~% f& A& g5 u: a* u& k
8.   }

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  V+ `/ l& J( p8 X
4 `1 G6 {& [, ]2 g
正弦波相乘

1. while (1)
   
2.   {
   
3.     static float t = 0;
   1 L! ^/ {- i; M
4.     /* USER CODE END WHILE */
   
5.     printf("A:%lf\r\n",sin(t)*sin(100*t));
   
6.     t+=0.001;
   4 a1 k2 t6 i/ n9 V2 n3 N
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
8.   }

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) o+ S" c' W: ^: T' \6 m
) H" T+ u6 K6 h) K. p( ?/ g
+ W1 |, b1 T3 i1 `9 `5 V1 |; a% q

  B8 n. I6 f9 w+ j% x! m  M4 e7 @1 s
) g1 I0 R8 j% O; r; s) l6 [: Q