STM32 串口通信介绍及cubemx配置

学习理解STM32的串口通信，中断以及I2C的使用。
应用：使用中断和串口通通信获取按键值发送出来并显示到数码管上。使用I2C 将获取到的按键值保存到内存中。

串口通信

计算机的CPU与外部设备之间的信息交换，以及计算机与计算机之间的信息交换过程称为通信。

并行通信
数据字节的各位同时传送的通信方式。并行通信的优点是数据传送速度快，缺点是占用的传输线条数多，适用于近距离通信。
串行通信（Serial Communication）:
数据字节的各位一位(bit)一位地依次传送的通信方式。串行通信的速度慢，但占用的传输线条数少，适用于远距离的数据传送。

这里我们讲串口通信

串口通讯协议分为物理层和协议层。
物理层规定通讯系统中具有机械、电子功能部分的特性，确保原始数据在物理媒体的传输。

协议层主要规定通讯逻辑，统一收发双方的数据打包、解包标准。
STM32有3-5个的全双工的异步串行通信USART（通用同步异步收发器USART）接口
USART的功能是通过操作相应寄存器实现的，数据寄存器，控制寄存器，控制寄存器等等。
有两个引脚TX：发送数据输出引脚。
RX：接收数据输入引脚。

常用库函数

//查询模式（blocking mode阻塞模式）调用这个函数并在等待时间内一直等待操作完成。
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout);
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout);
//中断模式（non- blocking mode）
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size);
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size);
//DMA模式
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit_DMA(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size);
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_DMA(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size);
//中断服务函数
void HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart);
//中断回调函数
void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);
void HAL_UART_TxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);
void HAL_UART_RxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);
void HAL_UART_ErrorCallback(UART_HandleTypeDef *huart);

串口接收包括查询模式和中断模式

若单片机作为主机（主动发起通信任务）与其他从机双向通信：
根据任务，查询方式发送、查询方式接收或中断方式接收。
若单片机作为从机与其他主机机双向通信：
中断方式接收，查询方式发送（在接收中断程序中发送）。

STM32 CubeMx实现

查看原理图可知 A9 为数据发送引脚 A10为数据接收引脚对应的UART1
使用CubeMx配置
引脚配置
PA9 配置 GPIO mode：Alternate Function push pull
PA10配置 GPIO mode：input mode

初始化UART1
配置模式：异步
配置参数：
波特率，115200bps
字长，8
奇偶校验，无
停止位，1

中断设置
USART global interrupt:使能
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-WTGEidB1-1581689856542)(https://gitee.com/nie_hen/test/raw/master/小书匠/1567758987267.png)]
在System core 中NVIC下
设置中断优先级主优先级1 次优先级0 （可不设）
生成工程
填写工程名字位置，使用IDE ，然后生成工程。

编写代码

查询发送代码

在main.c 中主函数里添加发送代码

HAL_UART_Transmit(&huart1,connctt,15,500);

上面的receive_str 要在前面声明
uint8_t connctt[15]=“hello world”;
上面发送函数里面参数，第一个为使用中断地址，第二个要发送的数组首地址，第三个发送字符串长度，第四个timeout （超过那个时间没法送成功，就会报错）
如果需要连续发送的到 while循环中，进行发送，加上延时，不然会一直连续发送。
查询接收代码

HAL_UART_Receive(&huart1,receive,15,500);

和查询发送一样需要对receive进行声明，uint8_t receive[15];
参数也都一样
中断接收代码
/定义变量

uint8_t aRxBuffer;

//开启中断接收

HAL_UART_Receive_IT(&huart1,(uint8_t *)&aRxBuffer,1)；

中断回调函数

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *UartHandle)
{
HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t ))&aRxBuffer,1,0xffff);　　//为验证进入这个函数，把接收到的数据通过串口发送出去
HAL_UART_Receive_IT(&huart1,(uint8_t ))&aRxBuffer,1);　　　//重新打开串口中断
}

注意中断接收每次接收必须要定长如果接受到的数据是4个，而函数参数接受5个，那么中断接受不到结束的信号会一直等直到timeout。（查询方式的不需要）

编译
选择要使用的发送方式和接收方式写入代码。
编译传入hex文件
打开串口工具（下面所使用到的安装包我都放到了个人网盘上，下载链接
打开串口后从板子执行发送的字符串就会显示到上面，下面可以进行手动发送
enter description here
（板子不在身边… 没法发测试图了… ）
综合应用
综合应用放到另一篇文章上
使用串口通信将按键值发送出来，并使用I2C将按键值保存