掌握STM32串口编程，职场竞争力up!

掌握STM32串口编程，职场竞争力up!

引用

CSDN

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来源

1.

https://blog.csdn.net/weixin_66634995/article/details/135093706

2.

https://blog.csdn.net/m0_73092398/article/details/140732075

3.

https://zhuanlan.zhihu.com/p/402392617

4.

https://blog.csdn.net/duierrorshuobu/article/details/145122060

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https://blog.csdn.net/qq_42978535/article/details/142923956

6.

https://blog.csdn.net/weiqifa0/article/details/115291029

7.

https://blog.csdn.net/weixin_46771530/article/details/124663125

8.

https://www.techphant.cn/blog/76966.html

9.

https://www.bilibili.com/read/cv34755529/

随着物联网技术的迅猛发展，嵌入式系统在各行各业中的应用日益广泛。作为一款功能强大的32位微控制器，STM32凭借其高性能、低功耗和丰富的外设资源，成为了嵌入式开发领域的热门选择。在众多外设功能中，串口通信是最基本也是最重要的功能之一。掌握STM32串口编程不仅能够帮助开发者实现设备间的高效数据传输，还能为系统调试提供便利，是提升职场竞争力的关键技能。

串口通信是一种常见的数据传输方式，通过一根数据线将数据一位一位地顺序传送。STM32的串口通信基于UART（通用异步收发器）实现，支持全双工通信，即同时进行发送和接收操作。UART接口可以配置多种数据格式，包括8位或9位数据位、不同的停止位和校验位，还支持硬件流控制。

在实际应用中，STM32的串口通信广泛用于以下几个场景：

• 调试和开发：通过串口将调试信息发送到计算机，便于开发人员查看程序运行状态和调试问题。
• 远程控制：利用串口实现对外部设备的远程控制，例如通过手机APP或网页端控制智能家居设备。
• 数据采集：将传感器采集的数据通过串口发送到计算机或云端服务器进行处理和分析。
• 设备间通信：在多设备系统中，通过串口实现设备间的数据交换和控制。

在串口通信中，数据的发送和接收可以通过轮询或中断两种方式实现。轮询方式需要CPU不断检查状态标志位，而中断方式则是在数据到达或发送完成时触发中断服务程序。相比之下，中断方式具有以下优势：

• 提高系统效率：避免CPU空等，可以将CPU资源用于其他任务。
• 实时性更好：能够及时响应数据到达事件，避免数据丢失。
• 适合突发性数据：对于不确定何时到达的数据，中断方式更为适用。

要实现STM32的串口通信，首先需要使用STM32CubeMX工具进行硬件配置，然后在KEIL等开发环境中编写代码。以下是具体步骤：

1. 使用CubeMX配置串口参数

1. 打开STM32CubeMX，创建新项目并选择目标芯片（如STM32F103C8T6）。
2. 配置RCC：将HSE设置为Crystal/Ceramic Resonator。
3. 配置SYS：Debug模式选择Serial Wire。
4. 配置USART：设置Mode为Asynchronous，启用Transmit和Receive功能，配置波特率、数据位、停止位等参数。
5. 配置NVIC：勾选USARTx Global Interrupt以启用中断。
6. 生成工程代码并打开KEIL IDE。

2. 编写串口发送中断代码

在main.c文件中添加以下内容：

#include "stm32f1xx_hal.h"

UART_HandleTypeDef huart1;

void UART_Init(void) {
    // 初始化USART1
    huart1.Instance = USART1;
    huart1.Init.BaudRate = 9600;
    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();
    }
}

void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) {
    // 发送完成后执行的操作
    if (huart->Instance == USART1) {
        // 可在此处添加其他操作，例如重新准备数据进行下一次发送
    }
}

int main(void) {
    // 系统时钟初始化
    SystemClock_Config();

    // USART初始化
    UART_Init();

    uint8_t data[] = "Hello, STM32 UART Interrupt!\r\n";
    HAL_UART_Transmit_IT(&huart1, data, sizeof(data));

    while (1) {
        // 主循环
    }
}

3. 代码解析

• UART_Init函数用于初始化USART1，配置波特率、数据位、停止位等参数。
• HAL_UART_TxCpltCallback是UART发送完成后的回调函数，在此可以添加发送成功后需要执行的操作。
• HAL_UART_Transmit_IT函数启动异步发送，当发送完成后会自动触发中断并调用上述回调函数。

1. 推荐学习资源

• 开发板：推荐选择野火、正点原子或安富莱的开发板，这些开发板配套有完善的教程和社区支持。
• 软件：使用Keil或ILA进行开发，这些软件包含常用的STM32库。
• 语言：掌握C语言是基础，后续学习其他编程语言也会更容易。
• 网站：ST官网、野火论坛、正点原子论坛都是获取资源和解决问题的好去处。
• 书籍：《STM32库开发实战指南》、《例说STM32》等书籍值得参考。

2. 实践项目建议

• 基础项目：LED点灯、按键控制、显示屏显示
• 进阶项目：风扇转速PWM控制、温湿度检测、USB读卡器设计
• 高级项目：摄像头应用设计、避障小车、智能搬运机器人

3. 学习方法

• 边学边做：理论学习与实践相结合，通过实际项目加深理解。
• 查阅资料：将官方手册作为字典，遇到问题随时查阅。
• 参与社区：加入开发者社区，与其他开发者交流经验。

掌握STM32串口编程是嵌入式开发工程师必备的技能之一。通过学习串口通信的基本原理、中断方式的优势以及实际代码实现，开发者能够更高效地进行数据传输和系统调试。无论是初学者还是有经验的工程师，深入理解并熟练运用STM32的串口通信功能，都将有助于扩展应用场景，提高系统的稳定性和资源利用率。随着实践经验的积累，这些技能将为职业发展奠定坚实的基础。