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一.串口通信和RS-232标准
1.串口通信
串口是数据通信接口，其功能是作为 CPU 和串行设备间的编码转换器。当数据从 CPU 经过串行端口发送出去时，字节数据转换为串行的位；在接收数据时，串行的位被转换为字节数据。
串口通信指串口按位发送和接收字节。在串口通信中，常用的协议包括RS-232、RS-422和RS-485。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。
波特率
这是一个衡量符号传输速率的参数。指的是信号被调制以后在单位时间内的变化，即单位时间内载波参数变化的次数。
数据位
这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数据往往不会是8位的，标准的值是6、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。
停止位
用于表示单个包的最后一位。典型的值为1，1.5和2位。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。
奇偶校验
奇校验要求有效数据和校验位中“1”的个数为奇数，比如一个8位长的有效数据为：01101001，此时共有4个“1”，为达到奇校验效果，校验位为“1”，最后传输的是8位有效数据加1位校验位，共9位。偶校验刚好相反，要求有效数据和校验位的“1”数量为偶数，则此时为达到偶校验效果，校验位为“0”。而0校验则无论有效数据中是什么数据内容，校验位总是为“0”，1校验校验位总是为“1”。
2.RS-232标准
RS-232标准接口是常用的串行通信接口标准之一。RS232标准采用的接口是9针或25针的D型插头，常用的一般是9针插头。
RS-232标准在-12~3V逻辑为1，在+3V~+15V逻辑为0。
TTL器件输出低电平要小于0.8V，高电平要大于2.4V。输入，低于1.2V就认为是0，高于2.0就认为是1。
由于 RS-232电平标准的信号不能直接被 控制器直接识别，所以这些信号会经过一个“电平转换芯片”转换成控制器能识别的 “TTL 标准”的电平信号，才能实现通讯。
二.安装STM32CubeMX，搭建STM32的开发环境
1.安装jdk
由于STM32CubeMX是Java实现的，需要安装jdk环境。
jdk官网下载链接：Java Downloads | Oracle
选Windows的下载：
这个安装很简单，跟着安装步骤一步一步安装下去就可以了。由于我已经安装完成了，所以就不截图具体步骤了。
2.安装STM32CubeMX
下载链接：
STM32CubeMX - STM32Cube initialization code generator - STMicroelectronics
2.1以管理员身份运行并安装 SetupSTM32CubeMX-4.27.0.exe ，进入下面这个界面后，点击Next
2.2点击"I accept the terms of this license agreement"，接着选择Next
2.3选择安装位置，安装位置不要出现中文，不然可能出现问题。选择好安装位置后，点击next
2.4 继续下一步，点击next
2.5然后等待安装完成
3.安装固件库
3.1打开STM32cubemx，选择 Help->Magne 安装固件库
3.2选择F1系列下的安装包，点击Install Now
3.3等待下载，下载完成后会出现绿框。
三.LED流水灯
1.新建工程
1.1点击new project
1.2选择STM32F103C8芯片
1.3点击System Core，双击SYS，在Debug里选Serial Wire
1.4点击System Core，双击RCC，在High Speed Clock（HSE）里选Crystal/Ceramic Resonator
1.5将Clock Configuration从HSI设为PLLOCK，选择时钟频率为72M,输入完成后按回车键。
1.6在Pinout&Configuration中，单击PA12，PB1,PC14引脚，选择GPIO_Output，配置引脚。
1.7点击Pinout&Configuration在System Core GPIO下找到刚配置的三个引脚，GPIO output level:有low和high两种选择，一般选择low。
1.8建立项目，在Project Manager–Project下,输入项目名称和项目地址（不要有中文路径！！不然可能会出错），在Toolchain/IDE选择MDK-ARM。
1.9点击code generate，选择生成初始化.c/.h文件。
1.10点击generate code生成代码并打开文件。
2.main.c
打开main.c，在while循环中加入亮灯熄灯代码。STM32CubeMX生成的工程中添加代码要在 /* USER CODE BEGIN /和/ USER CODE END*/之间添加代码，这样STM32CubeMX重新生成代码时不会将自己添加的代码删除掉。
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_12,GPIO_PIN_SET);//PA12熄灯
HAL_Delay(500);//延时0.5s
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_12,GPIO_PIN_RESET);//PA12亮灯
HAL_Delay(500);//延时0.5s
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_1,GPIO_PIN_SET);//PB1熄灯
HAL_Delay(500);//延时0.5s
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_1,GPIO_PIN_RESET);//PB1亮灯
HAL_Delay(500);//延时0.5s
HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_14,GPIO_PIN_SET);//PC14熄灯
HAL_Delay(500);//延时0.5s
HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_14,GPIO_PIN_RESET);//PC14亮灯
HAL_Delay(500);//延时0.5s
编译并生成hex文件
程序文件选择刚刚生成的hex文件
接线与上篇博客相同，再次就不赘述了。但是需要强调的是，灯的负极接地时，要把线接在LED灯所处的那5组孔内，不然灯就不会亮。
3.实验效果
四.USART串口通讯程序
1.新建工程
汇编代码不需要勾选Startup和CORE
添加源文件
2.汇编代码
;RCC寄存器地址映像
RCC_BASE EQU 0x40021000
RCC_CR EQU (RCC_BASE + 0x00)
RCC_CFGR EQU (RCC_BASE + 0x04)
RCC_CIR EQU (RCC_BASE + 0x08)
RCC_APB2RSTR EQU (RCC_BASE + 0x0C)
RCC_APB1RSTR EQU (RCC_BASE + 0x10)
RCC_AHBENR EQU (RCC_BASE + 0x14)
RCC_APB2ENR EQU (RCC_BASE + 0x18)
RCC_APB1ENR EQU (RCC_BASE + 0x1C)
RCC_BDCR EQU (RCC_BASE + 0x20)
RCC_CSR EQU (RCC_BASE + 0x24)
;AFIO寄存器地址映像
AFIO_BASE EQU 0x40010000
AFIO_EVCR EQU (AFIO_BASE + 0x00)
AFIO_MAPR EQU (AFIO_BASE + 0x04)
AFIO_EXTICR1 EQU (AFIO_BASE + 0x08)
AFIO_EXTICR2 EQU (AFIO_BASE + 0x0C)
AFIO_EXTICR3 EQU (AFIO_BASE + 0x10)
AFIO_EXTICR4 EQU (AFIO_BASE + 0x14)
;GPIOA寄存器地址映像
GPIOA_BASE EQU 0x40010800
GPIOA_CRL EQU (GPIOA_BASE + 0x00)
GPIOA_CRH EQU (GPIOA_BASE + 0x04)
GPIOA_IDR EQU (GPIOA_BASE + 0x08)
GPIOA_ODR EQU (GPIOA_BASE + 0x0C)
GPIOA_BSRR EQU (GPIOA_BASE + 0x10)
GPIOA_BRR EQU (GPIOA_BASE + 0x14)
GPIOA_LCKR EQU (GPIOA_BASE + 0x18)
;GPIO C口控制
GPIOC_BASE EQU 0x40011000
GPIOC_CRL EQU (GPIOC_BASE + 0x00)
GPIOC_CRH EQU (GPIOC_BASE + 0x04)
GPIOC_IDR EQU (GPIOC_BASE + 0x08)
GPIOC_ODR EQU (GPIOC_BASE + 0x0C)
GPIOC_BSRR EQU (GPIOC_BASE + 0x10)
GPIOC_BRR EQU (GPIOC_BASE + 0x14)
GPIOC_LCKR EQU (GPIOC_BASE + 0x18)
;串口1控制
USART1_BASE EQU 0x40013800
USART1_SR EQU (USART1_BASE + 0x00)
USART1_DR EQU (USART1_BASE + 0x04)
USART1_BRR EQU (USART1_BASE + 0x08)
USART1_CR1 EQU (USART1_BASE + 0x0c)
USART1_CR2 EQU (USART1_BASE + 0x10)
USART1_CR3 EQU (USART1_BASE + 0x14)
USART1_GTPR EQU (USART1_BASE + 0x18)
;NVIC寄存器地址
NVIC_BASE EQU 0xE000E000
NVIC_SETEN EQU (NVIC_BASE + 0x0010)
;SETENA寄存器阵列的起始地址
NVIC_IRQPRI EQU (NVIC_BASE + 0x0400)
;中断优先级寄存器阵列的起始地址
NVIC_VECTTBL EQU (NVIC_BASE + 0x0D08)
;向量表偏移寄存器的地址
NVIC_AIRCR EQU (NVIC_BASE + 0x0D0C)
;应用程序中断及复位控制寄存器的地址
SETENA0 EQU 0xE000E100
SETENA1 EQU 0xE000E104
;SysTick寄存器地址
SysTick_BASE EQU 0xE000E010
SYSTICKCSR EQU (SysTick_BASE + 0x00)
SYSTICKRVR EQU (SysTick_BASE + 0x04)
;FLASH缓冲寄存器地址映像
FLASH_ACR EQU 0x40022000
;SCB_BASE EQU (SCS_BASE + 0x0D00)
MSP_TOP EQU 0x20005000
;主堆栈起始值
PSP_TOP EQU 0x20004E00
;进程堆栈起始值
BitAlias_BASE EQU 0x22000000
;位带别名区起始地址
Flag1 EQU 0x20000200
b_flas EQU (BitAlias_BASE + (0x200*32) + (0*4))
;位地址
b_05s EQU (BitAlias_BASE + (0x200*32) + (1*4))
;位地址
DlyI EQU 0x20000204
DlyJ EQU 0x20000208
DlyK EQU 0x2000020C
SysTim EQU 0x20000210
;常数定义
Bit0 EQU 0x00000001
Bit1 EQU 0x00000002
Bit2 EQU 0x00000004
Bit3 EQU 0x00000008
Bit4 EQU 0x00000010
Bit5 EQU 0x00000020
Bit6 EQU 0x00000040
Bit7 EQU 0x00000080
Bit8 EQU 0x00000100
Bit9 EQU 0x00000200
Bit10 EQU 0x00000400
Bit11 EQU 0x00000800
Bit12 EQU 0x00001000
Bit13 EQU 0x00002000
Bit14 EQU 0x00004000
Bit15 EQU 0x00008000
Bit16 EQU 0x00010000
Bit17 EQU 0x00020000
Bit18 EQU 0x00040000
Bit19 EQU 0x00080000
Bit20 EQU 0x00100000
Bit21 EQU 0x00200000
Bit22 EQU 0x00400000
Bit23 EQU 0x00800000
Bit24 EQU 0x01000000
Bit25 EQU 0x02000000
Bit26 EQU 0x04000000
Bit27 EQU 0x08000000
Bit28 EQU 0x10000000
Bit29 EQU 0x20000000
Bit30 EQU 0x40000000
Bit31 EQU 0x80000000
;向量表
AREA RESET, DATA, READONLY
DCD MSP_TOP ;初始化主堆栈
DCD Start ;复位向量
DCD NMI_Handler ;NMI Handler
DCD HardFault_Handler ;Hard Fault Handler
DCD 0
DCD 0
DCD 0
DCD 0
DCD 0
DCD 0
DCD 0
DCD 0
DCD 0
DCD 0
DCD 0
DCD SysTick_Handler ;SysTick Handler
SPACE 20 ;预留空间20字节
;代码段
AREA |.text|, CODE, READONLY
;主程序开始
ENTRY
;指示程序从这里开始执行
Start
;时钟系统设置
ldr r0, =RCC_CR
ldr r1, [r0]
orr r1, #Bit16
str r1, [r0]
;开启外部晶振使能
;启动外部8M晶振
ClkOk
ldr r1, [r0]
ands r1, #Bit17
beq ClkOk
;等待外部晶振就绪
ldr r1,[r0]
orr r1,#Bit17
str r1,[r0]
;FLASH缓冲器
ldr r0, =FLASH_ACR
mov r1, #0x00000032
str r1, [r0]
;设置PLL锁相环倍率为7,HSE输入不分频
ldr r0, =RCC_CFGR
ldr r1, [r0]
orr r1, #(Bit18 :OR: Bit19 :OR: Bit20 :OR: Bit16 :OR: Bit14)
orr r1, #Bit10
str r1, [r0]
;启动PLL锁相环
ldr r0, =RCC_CR
ldr r1, [r0]
orr r1, #Bit24
str r1, [r0]
PllOk
ldr r1, [r0]
ands r1, #Bit25
beq PllOk
;选择PLL时钟作为系统时钟
ldr r0, =RCC_CFGR
ldr r1, [r0]
orr r1, #(Bit18 :OR: Bit19 :OR: Bit20 :OR: Bit16 :OR: Bit14)
orr r1, #Bit10
orr r1, #Bit1
str r1, [r0]
;其它RCC相关设置
ldr r0, =RCC_APB2ENR
mov r1, #(Bit14 :OR: Bit4 :OR: Bit2)
str r1, [r0]
;PA9串口0发射脚
ldr r0, =GPIOA_CRH
ldr r1, [r0]
orr r1, #(Bit4 :OR: Bit5)
;PA.9输出模式,最大速度50MHz
orr r1, #Bit7
and r1, #~Bit6
;10：复用功能推挽输出模式
str r1, [r0]
ldr r0, =USART1_BRR
mov r1, #0x271
str r1, [r0]
;配置波特率-> 115200
ldr r0, =USART1_CR1
mov r1, #0x200c
str r1, [r0]
;USART模块总使能 发送与接收使能
;71 02 00 00 2c 20 00 00
;AFIO 参数设置
;Systick 参数设置
ldr r0, =SYSTICKRVR
;Systick装初值
mov r1, #9000
str r1, [r0]
ldr r0, =SYSTICKCSR
;设定,启动Systick
mov r1, #0x03
str r1, [r0]
;切换成用户级线程序模式
ldr r0, =PSP_TOP
;初始化线程堆栈
msr psp, r0
mov r0, #3
msr control, r0
;初始化SRAM寄存器
mov r1, #0
ldr r0, =Flag1
str r1, [r0]
ldr r0, =DlyI
str r1, [r0]
ldr r0, =DlyJ
str r1, [r0]
ldr r0, =DlyK
str r1, [r0]
ldr r0, =SysTim
str r1, [r0]
;主循环
main
ldr r0, =Flag1
ldr r1, [r0]
tst r1, #Bit1
;SysTick产生0.5s,置位bit 1
beq main ;0.5s标志还没有置位
;0.5s标志已经置位
ldr r0, =b_05s
;位带操作清零0.5s标志
mov r1, #0
str r1, [r0]
mov r0, #'H'
bl send_a_char
mov r0, #'e'
bl send_a_char
mov r0, #'l'
bl send_a_char
mov r0, #'l'
bl send_a_char
mov r0, #'o'
bl send_a_char
mov r0, #' '
bl send_a_char
mov r0, #'W'
bl send_a_char
mov r0, #'o'
bl send_a_char
mov r0, #'r'
bl send_a_char
mov r0, #'l'
bl send_a_char
mov r0, #'d'
bl send_a_char
mov r0, #'\n'
bl send_a_char
b main
;子程序 串口1发送一个字符
send_a_char
push {r0 - r3}
ldr r2, =USART1_DR
str r0, [r2]
b1
ldr r2, =USART1_SR
ldr r2, [r2]
tst r2, #0x40
beq b1
;发送完成(Transmission complete)等待
pop {r0 - r3}
bx lr
;异常程序
NMI_Handler
bx lr
HardFault_Handler
bx lr
SysTick_Handler
ldr r0, =SysTim
ldr r1, [r0]
add r1, #1
str r1, [r0]
cmp r1, #500
bcc TickExit
mov r1, #0
str r1, [r0]
ldr r0, =b_05s
;大于等于500次 清零时钟滴答计数器 设置0.5s标志位
;位带操作置1
mov r1, #1
str r1, [r0]
TickExit
bx lr
ALIGN
;通过用零或空指令NOP填充,来使当前位置与一个指定的边界对齐
END勾选生成hex文件！
编译文件
3.烧录
在boot0为1情况下烧录，然后将boot0置为0，然后断电再通电。开串口调试助手，打开刚刚生成的hex文件，再点击发送文件，端口号改为
，波特率默认是115200，点击打开串口即可接收到hello world.
五.用keil观察时序波形
1 .环境设置
1.1选择外部晶振,设置为8.0
1.2设置调试的参数。
1.3进入调试模式，打开逻辑分析功能。点击setup，创建引脚，设置引脚名称和展示数据类型为bit。
1.4运行程序
2.观测三个GPIO端口的输出波形
根据波形图来看，波形反映的时序状态正确，三个引脚的高电平以周期为0.5s的交替出现，从而实现流水灯的闪烁。
3.串口输出波形
3.1环境配置和前面步骤相同，在创建引脚时不同。
3.2运行程序观测波形
根据波形图可得出烧录的hello world程序的周期为0.5s，每隔0.5s改变高低电平。波形反映的时序状态正确。
六.总结
这是第一次使用STMCubeMX，这个设置好芯片引脚等后，就可以自动生成部分代码，减少了我们手动写代码的时间准确度也高。然后途中遇到的问题主要就是路径问题，以后最好保存文件等都不要含有中文，容易报错。
参考文献：
基于stm32CubeMX（Hal库)的stm32串口通信_Laul Ken-Yi的博客-CSDN博客STM32CubeMX环境搭建及使用_星&&河的博客-CSDN博客搭建STM32开发环境——STM32CubeMX，Keil5_Harriet的博客-CSDN博客stm32之串口通信_星&&河的博客-CSDN博客搭建STM32开发环境——STM32CubeMX，Keil5_Harriet的博客-CSDN博客