STM32CubeMx配置HAL库串口通信
发表于：2022-07-18 | 分类： 单片机 STM32

STM32CubeMx配置HAL库串口通信

USART

通信配置参考STM32CubeMX实战教程（六）

  • 波特率设置（Baud Rate），没有哪种波特率最好，根据实际情况进行修改，要与串口调试助手上一致
  • 数据位数（Word Length），如果使能了奇偶校验，那么实际数据将在该位数上减一
  • 校验（Parity），可选择奇偶校验或不校验
  • 停止位（Stop Bits），额外一位或两位用于作为发送或接收完毕信号位
  • 数据方向（Data Direction），可选择仅发送，仅接收或收发模式
  • 过采样（Over Sampling），8倍或16倍采样率可以有效防止数据出错

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Mode 描述
Asynchronous 异步模式
Synchronous 同步模式
Single Wire (Half-Duplex) 半双工单线模式
Multiprocessor Communication 多处理器通讯模式
IrDA 红外解码通信
LIN 总线通信
SmartCard 智能卡模式
SmartCard with Card Clock 带时钟智能卡模式

UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)为通用异步收发器。

USART（Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter）通用同步/异步串行接收/发送器USART是一个全双工通用同步/异步串行收发模块，该接口是一个高度灵活的串行通信设备。

相关函数

发送和接收函数

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//串口轮询模式发送,使用超时管理机制
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout); 

//串口轮询模式发送,使用超时管理机制
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout);

//串口中断模式发送
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size);

//串口中断模式接收
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size);

//串口DMA模式发送
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit_DMA(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size);

//串口DMA模式接收
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_DMA(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size);

函数传递参数

  • huart: 这个参数用来选择具体要使用的串口
  • pData: 这个参数是要发送的数据或是接受数据缓存区
  • size: 发送\接受数据的长度
  • Timeout： 设置发送\接收超时的时间

串口相关回调函数

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//串口发送中断回调函数
void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);

//串口发送一半中断回调函数（用的较少）
void HAL_UART_TxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);

//串口接收中断回调函数
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);

串口接收一半回调函数（用的较少）
void HAL_UART_RxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);

//传输过程中出现错误时，通过中断处理函数调用
void HAL_UART_ErrorCallback(UART_HandleTypeDef *huart);

若要使用回调函数，需要自己重写，不会自动生成。

以上的函数都在官方库stm32f4xx_hal_uart.c里面。参考stm32cubemx 串口（详细）

Usart.c

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UART_HandleTypeDef huart1;
void MX_USART1_UART_Init(void)
{

  /* USER CODE BEGIN USART1_Init 0 */

  /* USER CODE END USART1_Init 0 */

  /* USER CODE BEGIN USART1_Init 1 */

  /* USER CODE END USART1_Init 1 */
  huart1.Instance = USART1;
  huart1.Init.BaudRate = 115200;
  huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
  huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
  huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
  huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
  huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
  huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
  if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /* USER CODE BEGIN USART1_Init 2 */

  /* USER CODE END USART1_Init 2 */

}

轮询方式（不用中断）

程序编写

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while(1)
{
    HAL_Delay(1000);
	HAL_UART_Transmit(&huart1,"\r\nTest_HAL_USART\r\n" ,25,0xffff);
}

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sprintf函数

字符串格式化函数 sprintf主要功能把格式化的数据写在某个字符串中，使用sprintf时经常出问题，需要格外注意。

sprintf 是个变参函数 ，该函数包含在stdio.h的头文件]中，使用时需导入这个头文件。

int sprintf( char *buffer, const char *format [, argument] ... );
除了前两个参数类型固定外，后面可以接任意多个参数。

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include "stdio.h"
char buffer[40];
int t = 12;
char ch='d';
sprintf(buffer,"Hello World");
printf("%s\n",buffer);
// Hello World
sprintf(buffer,"abc%d\n",t);
printf("%s\n",buffer);
//abc12
sprintf(buffer,"abc%c%d\n",ch,t);
printf("%s\n",buffer);
//abcd12

在stm32中应用

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char Uart_Buf[40];

while (1) {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
       	sprintf(Uart_Buf, "\r\nUSART1 Welcome\r\n");
        HAL_Delay(1000);
        HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t*)Uart_Buf ,25,0xffff);
}

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注意！！！Buffer要大于字符串长度否则后缀会出现乱码情况。

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printf重定向

重定向的作用printf函数用在STM32中，而printf的输出终端是串口。

修改

在usart.c中UART_HandleTypeDef huart1;以下添加:

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#ifdef __GNUC__
/* With GCC/RAISONANCE, small printf (option LD Linker->Libraries->Small printf
   set to 'Yes') calls __io_putchar() */
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif /* __GNUC__ */
/**
  * @brief  Retargets the C library printf function to the USART.
  * @param  None
  * @retval None
  */
PUTCHAR_PROTOTYPE
{
    /* Place your implementation of fputc here */
    /* e.g. write a character to the EVAL_COM1 and Loop until the end of transmission */
    HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);

    return ch;
}

这样就可以在stm32中使用printf函数输出了（#include "stdio.h"）。

CLion便捷设置

每次配置串口时，这样ctrl+c和ctrl+v串口重定向又很繁琐，可以使用CLion的便捷设置。

文件->设置,搜索实时模板，在C/C++一栏添加实时模板

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缩写为$printf,描述可不写，然后把重定向函数复制到模板文件

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点击下面的定义(define),勾选C

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这样以后直接输入命令$printf,就可以生成串口重定向函数了。

中文乱码

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转换编码格式，UTF-8—>GBK

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重新烧录

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中断方式

NVIC 设置

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在main.c

定义

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/* USER CODE BEGIN PV */
uint8_t RxBuff[10];
/* USER CODE END PV */

主函数中打开接收中断

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/* USER CODE BEGIN 2 */
  HAL_UART_Receive_IT(&huart1, RxBuff,1);
/* USER CODE END 2 */

添加中断回调函数

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/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
    if(huart->Instance==USART1)
    {
        HAL_UART_Transmit(&huart1,RxBuff,1,1000);
        HAL_UART_Receive_IT(&huart1,RxBuff,1);
    }
}
/* USER CODE END 4 */

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