STM32CubeMX之串口通信

知晓编程

串口通信的基本概念可参考下面的一篇文章，本章将介绍如何使用STM32CubeMX工具快速编写串口通信的程序。

前期准备
STM32硬件电路板及仿真器（以STM32F407单片机为例）
Keil v5以上版本（MDK-ARM）
USB转串口工具及驱动
串口调试助手

STM32CubeMX配置首先，时钟等的配置参考之前文章的介绍（STM32CubeMX之GPIO的使用）。串口部分配置如下：

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选择Mode为常用的异步串口Asynchronous，不使能RS232硬件流控制。波特率设置为115200，数据长度8位，无校验位，1位停止位。
打开中断和添加发送和接收的DMA，DMA参数设置为默认即可，如下图。

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编写程序设置完成后生成代码。初始化部分已经自动生成，用户只要添加发送和接收的代码就行。串口发送和接收的函数包括三种方式：查询、中断和DMA方式，函数如下：

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);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);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);查询方式相对比较占用CPU资源，因此中断和DMA方式使用的比较多。这里不再介绍查询方式的收发程序，只介绍中断和DMA方式。串口发送比较简单，直接调用相关函数即可，如下：

HAL_UART_Transmit_IT(&huart1,"Hello World\r
",13);HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1,"DMA Test\r
",10);HAL库的串口接收只支持接收定长数据，当数据长度不确定时，需要自己处理。中断方式接收：
首先初始化完成后打开串口接收中断，接收长度为1字节，即当接收到一个字节数据后产生串口接收中断。

HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&RevByte,1);//打开串口接收中断编写中断回调函数，由于HAL库已经在底层做了处理，串口接收的1字节数据已经存储在RevByte中，因此在中断中直接读取RevByte的值即可。需要注意的是读取完成后要重新打开中断接收。

//串口接收中断回调函数void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart){    if(huart->Instance==USART1)    {        RevBuf[Revcnt]=RevByte;        Revcnt++;        if(Revcnt==BUF_LEN)        {            Revcnt=0;        }        HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &RevByte, 1); //串口1中断接收数据    }}DMA方式接收：DMA+空闲中断的方式也可以实现接收不定长的数据。首先初始化完成后打开串口空闲中断和DMA接收。

  __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1,UART_IT_IDLE);//打开串口空闲中断  HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, RevBuf, BUF_LEN); //串口1DMA接收数据编写空闲中断函数，在主程序中判断标志位，进行相关处理

void UART_IDLECallBack(UART_HandleTypeDef *huart){    uint32_t temp;    /*uart1 idle processing function*/    if(huart == &huart1)    {      if((__HAL_UART_GET_FLAG(huart,UART_FLAG_IDLE) != RESET))        {        __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);//清除标志位        /*your own code*/        HAL_UART_DMAStop(&huart1);//停止DMA        DMA_Usart1_RxSize = BUF_LEN - __HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart1_rx);// 获取DMA中传输的数据个数        RevFlag = 1;        HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,RevBuf,BUF_LEN); //开启下次接收      }      }}
if(RevFlag == 1){   RevFlag = 0;   HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1,"DMA RevData\r
",13);}在串口中断函数中调用空闲中断函数。

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至此，串口的基本使用就介绍完了。需要注意的是，HAL库需要考虑不同芯片的兼容性，因此程序编写的比较复杂，执行效率低，从串口中断部分可以看出，有时当单片机资源有限且波特率较高时甚至会出现一些错误。所以需要用户根据实际情况对中断部分程序进行优化或重新编写。