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V1.0 2020-11-06 gingko 初次建立

STM32CubeMX教程五——UART通讯实验

1.在主界面选择File–>New Project或者直接点击ACCEE TO MCU SELECTOR 2.出现芯片型号选择,搜索自己芯片的型号,双击型号,或者点击Start Project进入配置 在搜索栏的下面,提供的各 种查找方式,可以选择芯片内核,型号等等,可以帮助你查找芯片。本实验选取的芯片型号为:STM32F429IGHx。 3.配置RCC,使用外部时钟源 4.配置调试引脚 5.将LED对应的3个引脚(PH14,PI3,PI4)设置为GPIO_Output 6.引脚模式配置 7.设置串口

8.时钟源设置,选择外部高速时钟源,配置为最大主频 9.工程文件的设置, 这里就是工程的各种配置,我们只用到有限几个,其他的默认即可。IDE我们使用的是 MDK V5.27。 10.点击Code Generator,进行进一步配置

11.然后点击GENERATE CODE 创建工程 创建成功,打开工程。



实验五:UART通信实验——通过命令控制LED

一、实验目的与意义

  1. 了解STM32 GPIO结构
  2. 了解STM32 GPIO特征
  3. 掌握USART的使用方法
  4. 掌握STM32 HAL库中USART属性的配置方法
  5. 掌握KEIL MDK 集成开发环境使用方法

二、实验设备及平台

三、实验原理

UART简介

UART特点

UART时序

串口命令如下表:

LED_RED_ON\cr\lf LED红灯亮
LED_RED_OFF\cr\lf LED红灯灭
LED_BLUE_ON\cr\lfLED蓝灯亮
LED_BLUE_OFF\cr\lfLED蓝灯灭
LED_GREEN_ON\cr\lfLED绿灯亮
LED_GREEN_OFF\cr\lfLED绿灯灭

原理图如下图所示:

四、实验程序

1.主函数

int main(void)
{
   int i;
   char buffer[20];
   HAL_Init();
   SystemClock_Config();
   MX_GPIO_Init();
   MX_USART1_Init();
   usart1.initialize(115200);
   usart1.printf("Hello, I am iCore3L\r\n");
   while (1)
   {
     if(usart1.receive_ok_flag==1){                     //接收完成
     usart1.receive_ok_flag = 0;
       for(i = 0;i < 20;i++){
       buffer[i] = tolower(usart1.receive_buffer[i]);
       }					       //比较接收信息	
     }
     if(memcmp(buffer,"led_red_on",strlen("led_red_on")) == 0){
       LED_RED_ON;
       usart1.printf("ok!\r\n");
     }
     if(memcmp(buffer,"led_red_off",strlen("led_red_off")) == 0){
       LED_RED_OFF;
       usart1.printf("ok!\r\n");
     }	
     if(memcmp(buffer,"led_green_on",strlen("led_green_on")) == 0){
     LED_GREEN_ON;
     usart1.printf("ok!\r\n");
     }	
     if(memcmp(buffer,"led_green_off",strlen("led_green_off")) == 0){
     LED_GREEN_OFF;
     usart1.printf("ok!\r\n");
     }	
     if(memcmp(buffer,"led_blue_on",strlen("led_blue_on")) == 0){
       LED_BLUE_ON;
       usart1.printf("ok!\r\n");
     }	
     if(memcmp(buffer,"led_blue_off",strlen("led_blue_off")) == 0){
       LED_BLUE_OFF;
       usart1.printf("ok!\r\n");
     }							
  }
}

2. UART结构体定义

UART_HandleTypeDef huart1;

UART的名称定义,这个结构体中存放了UART所有用到的功能,后面的别名就是我们所用的uart串口的别名

typedef struct __USART_HandleTypeDef   
{  
  USART_TypeDef                  *Instance;     //UART寄存器基地址 
  UART_InitTypeDef               Init;          //UART通讯参数 
  uint8_t                         * pTxBuffPtr; //指向UART Tx传输缓冲区的指针  
  uint16_t                        TxXferSize;   //UART Tx传输大小
  __IO uint16_t                  TxXferCount;   //UART Tx传输计数器
  uint8_t                         * pRxBuffPtr; //指向UART Rx传输缓冲区的指针 
  uint16_t                        RxXferSize;   //UART Rx传输大小    
  __IO uint16_t                  RxXferCount;   //UART Rx传输计数器 
  DMA_HandleTypeDef             * hdmatx;       //UART Tx DMA句柄参数 
  DMA_HandleTypeDef             * hdmarx;       //UART Rx DMA句柄参数      
  HAL_LockTypeDef                Lock;          //锁定对象     
  __IO HAL_UART_StateTypeDef   gState;          //与全局句柄管理有关的UART状态信息并且与Tx操作有关。 
  __IO HAL_UART_StateTypeDef    RxState;  //与Rx操作有关的UART状态信息
  __IO uint32_t                    ErrorCode;    //UART错误代码  
} UART_HandleTypeDef;

3.串口发送/接收函数

3.1串口发送数据
HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)

功能: 串口发送指定长度的数据。如果超时没发送完成,则不再发送,返回超时标志(HAL_TIMEOUT)。 参数:

3.2中断接收数据
HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)

功能:

参数:

大致过程:

4.串口中断函数

HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart);          //串口中断处理函数
HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);      //串口发送中断回调函数
HAL_UART_TxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);  //串口发送一半中断回调函数(用的较少)
HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);      //串口接收中断回调函数
HAL_UART_RxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);  //串口接收一半回调函数(用的较少)
HAL_UART_ErrorCallback();                                //串口接收错误函数
4.1串口接收中断回调函数
HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);

功能:

参数:

4.2串口中断处理函数
HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart);

功能:

5.串口查询函数

HAL_UART_GetState(); //判断UART的接收是否结束,或者发送数据是否忙碌

6.USART1上对应的的GPIO配置

    __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE();		
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_3;          //ARM上的PB3脚为USART1_RX
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF7_USART1;
    HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_15;        //ARM上的PA15脚为USART1_TX
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF7_USART1;
    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

五、实验步骤

  1. 把仿真器与iCore3L的SWD调试口相连(直接相连或者通过转接器相连);
  2. 把iCore3L通过Micro USB线与计算机相连,为iCore3L供电;
  3. 打开Keil MDK 开发环境,并打开本实验工程;
  4. 烧写程序到iCore3L上;
  5. 也可以进入Debug 模式,单步运行或设置断点验证程序逻辑。

六、实验现象

通过串口输入命令可以控制LED的亮灭。