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。
6 n. g) w3 [9 u+ ?+ I$ ~+ a; Y
' N3 ^! K" N' c1 z0 |' B/ t: t


1 u% s" E& M" F1 g: ~

9 T# d2 r4 y+ w+ h, p) X首先打开CubeMX，配置时钟树和时钟源。

) s/ |+ q7 U2 c- p) N1 t
1 N- p. q9 x$ C% N5 m2 T5 I
  ~8 U0 g: t3 _9 y& u0 @8 u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。
5 r% n( E' M& P: u& ^. X
然后创建工程。



在魔术棒中勾选Use MicroLIB
7 y0 v+ N: B) I$ @4 Z, A

1. unsigned char ReciveBuffer;

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' }: h$ D( x/ d2 x8 C6 K1 P9 Y0 G" ~+ z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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$ E, l6 E, H" [* j初始化的时候需要启动串口中断。
. S; a1 g# c2 K: V- W

1. void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
   1 f, z; P1 {) A/ D3 |3 v* {
2. {
   : a- |6 Q9 B0 r! g2 d
3.     if (huart->Instance == USART1)  // 判断是哪个UART触发了中断
   9 ]; P, b& w" {
4.     {
   2 g* g/ G8 v2 C, d
5.         // 处理接收到的数据
   8 `! H0 I1 U& f
6.         HAL_UART_Transmit(&huart1,&ReciveBuffer,sizeof(ReciveBuffer),0);//将接收到的数据发送出去
   * o0 @4 I1 I  M4 s5 ~
7.         // 可以再次启动中断接收
   
8.         HAL_UART_Receive_IT(huart, &ReciveBuffer, sizeof(ReciveBuffer));
   9 f1 q$ e3 N) z( r' M+ e
9.     }
   
10. }

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7 Q0 o! d/ E' H3 [7 n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。
/ z1 @- l( I: H' K+ U
& k: r6 k( Z+ Q

可以看到，我们发送的数据被原原本本的发送回来了。

/ ]# N, V! A4 r9 |; V! g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？

1. #include <stdio.h>

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' m3 b5 \  c+ Q: }* Q: r, F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。
- Q0 \% u  t- y1 T* Q: @/ _
- U9 a. Y* B+ z0 L0 ~" Y5 r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);
   
4.    
   
5.     // 返回发送的字符
   4 T( {3 G, T$ n) o) W: T- D
6.     return ch;
   
7. }

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1. while (1)
   
2.   {
   
3.     /* USER CODE END WHILE */
   2 }; e5 u% P! V. M) s
4.     printf("Hello\r\n");
   
5.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   " M2 P8 r0 @! \# f% c
6.   }
   
7.   /* USER CODE END 3 */

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5 Y+ L$ k5 |9 K' ~7 D& D4 h9 c

( Y6 t, i- v+ \
正弦波

1. while (1)
   
2.   {
   " B7 \9 F" m  {2 y
3.     float t = 0;
   7 }% M) f$ C) v! Y0 p$ v/ \
4.     /* USER CODE END WHILE */
   ( X% _/ g& E. a; w
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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7 z0 g8 d6 _# T5 x: L7 M
1 U- ]1 V% w/ f6 c: m' X: J

# L3 U) L6 P! T, {4 c8 ?正弦波相加
, s+ I, W0 u# X9 B

1. while (1)
   6 p6 O5 R' Z/ |: i+ S5 v- I3 T( Y
2.   {
   / u. S# x9 y$ X7 `* _/ u( z
3.     static float t = 0;
   
4.     /* USER CODE END WHILE */
   , k1 i' r' F% k, X/ @8 s& v! o( }' ~
5.     printf("A:%lf\r\n",sin(t)+sin(10*t));//正弦波相加
     j4 {' A. F! Q
6.     t+=0.01;
   
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
8.   }

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, m# D2 J( W3 [& U# B

正弦波相乘

1. while (1)
   * c6 ^5 r( S9 e3 a0 |$ S+ i  }  W" H
2.   {
   $ g- \, I4 x- M1 C4 r
3.     static float t = 0;
   
4.     /* USER CODE END WHILE */
   
5.     printf("A:%lf\r\n",sin(t)*sin(100*t));
   
6.     t+=0.001;
   
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
8.   }

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' e- R' N" m6 u3 E* [2 O

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: u$ B/ F, \% w) F; o
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4 ^7 H- A5 f4 K( u; q! c1 {4 S



* K1 P! G  R: A1 ]- }

2 k+ i- m9 l, J% e& Z