一、开发板平台简介:

1、开发板资源简介

(1)开发板主芯片型号:STM32L431RCT6

(2)开发板主芯片封装:LQFP-64_10x10x05P

(3)开发板主芯片内核:ARM® Cortex®-M4

(4)开发板主芯片主频:80MHz

(5)开发板主芯片Flash大小:256KB

(6)开发板主芯片RAM大小:64KB

 (7)其他外设:请参考芯片手册https://atta.szlcsc.com/upload/public/pdf/source/20161229/1482979391205.pdf

2、串口简介

         串口全称为串行通讯接口,即数据在通信线上一次传输一位,按先后一定顺序传输。我们通常所说的单片机串口准确来说应该是串行异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,UART),使用TTL电平,串口需要RXD、TXD、GND三根线进行通信。

        (1)我们选用的STM32L431RCT6开发板串口1已通过USB转TLL串口芯片CH340G引出,使用时,只需要用公对公USB线连接电脑即可(注意也得需要安装CH340G驱动),后期验证试验也使用该串口1进行。

        (2)开发板上的其他串口已通过排针引出,为TTL电平,通信的时候需要注意选择对应的电平模块,如USB转TTL串口模块等。

  二、新建工程

1、新建STM32CubeMX基础工程

(1)打开STM32CubeMX,点击“File”–>"New Project"

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(2)等待打开主芯片选项界面(大约1分钟时间)。

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(3)昨天搜索框中输入(或选择)所需的主芯片型号(因为我们用的是STM32L431RCT6开发板,所以此处现在STM32L431RC),然后在右下角选择STM32L431RCTx(因为开发板主芯片是STM32L431RCT6),左键双击即可打开新建的项目。

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(4)选择时钟源。

(1)因为开发板上有8M外部时钟,此处选择外部高速时钟(HSE)。

(2)因为我们没有用到外部低速时钟(LSE),此处不做处理。

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2、配置GPIO控制LED

备注:LED灯用来指示系统是否正常工作。

(1)查STM32L431RCT6开发板原理图得LED1控制引脚为PC0,则配置GPIO的引脚PC0。

鼠标左键点击PC0,选择“GPIO_Output”,表示设置该引脚为输出模式。

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(2)根据自己的需求配置GPIO的参数,如输出方式、输出频率、上拉下拉等。因为GPIO控制LED的要求比较低,此处采用默认参数即可,不用修改。

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3、设置串口1参数

1、查原理图得知,串口2使用STM32L431RCT6引脚为PA2-USART2_TX,PA3-USART2_RX,引脚设置如下:

 (1)序号1用来设置串口收发引脚的选择。

(2)序号2-3-4-5-6设置串口参数,如波特率115200、8位、NONE无奇偶校验等。

2、设置NVIC settings 使能接收中断

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4、串口DMA设置 

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 (1)根据DMA1通道预览可以得出,我们用的串口1的TX、RX分别为通道4、通道5:

点击DMASettings 点击 Add 添加通道

选择USART_RX USART_TX 传输速率设置为中速

DMA传输模式为正常模式,即发送一次就结束。

DMA内存地址自增,每次增加一个Byte(字节)

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(2)DMA相关参数解析

Dirction : DMA传输方向有四类

外设到内存 Peripheral To Memory

内存到外设 Memory To Peripheral

内存到内存 Memory To Memory

外设到外设 Peripheral To Peripheral

Priority: DMA通信传输速度有四类

最高优先级 Very Hight

高优先级 Hight

中等优先级 Medium

低优先级;Low

Mode:DMA传输模式有两类

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Normal正常模式:当一次DMA数据传输完后,停止DMA传送 ,也就是只传输一次。

Circle循环模式:传输完成后又重新开始继续传输,不断循环永不停止。

Increment Address-DMA指针递增设置:

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 5、配置项目工程参数

(1)配置时钟树,用于系统内部时钟,以及各个外设时钟等。此处选择外部8M晶振作为主时钟频率,内部最大倍频80MHz。

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(2)完成配置工程。

备注:需要注意代码生成过程中的继承关系,如图所示:需要保留开发者自己编写的代码时,请根据配置设置,不然生成代码后会删除自己编写的代码(从这个方面也可以看出开发者备份自己的代码是多么的重要。)

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image.png

(3)生成代码。

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 三、在KEIL 5中编写代码

1、使用KEIL 5(MDK)打开项目工程文件

(1)找到刚才新建工程的存储路径,安装项目名称,打开项目工程。

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2、添加LED指示灯作为系统提示

添加每隔500ms,LED1闪烁一次的系统提示,用于提示程序运行正常。

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3、添加HAL库UART  DMA 发送函数代码

(1)STM32 HAL函数库的串口DMA相关函数如下:

HAL_UART_Transmit();串口发送数据,使用超时管理机制

HAL_UART_Receive();串口接收数据,使用超时管理机制

HAL_UART_Transmit_IT();串口中断模式发送

HAL_UART_Receive_IT();串口中断模式接收

HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式发送

HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式接收

HAL_UART_DMAPause() 暂停串口DMA

HAL_UART_DMAResume(); 恢复串口DMA

HAL_UART_DMAStop(); 结束串口DMA

(2)添加串口DMA发送log代码:

/* USER CODE BEGIN WHILE */

  while (1)

  {

    /* USER CODE END WHILE */

 

    /* USER CODE BEGIN 3 */

    HAL_Delay(500);

HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_0);//控制LED1闪烁

HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, (uint8_t *)"hello world,this is usart dma send and receive…\r\n", sizeof("hello world,this is usart dma send and receive…\r\n"));//发送提示  

}

  /* USER CODE END 3 */

4、添加HAL库UART  DMA 接收函数代码

(1)DMA接收设置前铺垫知识点:

        STM32的IDLE的中断产生条件:在串口无数据接收的情况下,不会产生,当清除IDLE标志位后,必须有接收到第一个数据后,才开始触发,一但接收的数据断流,没有接收到数据,即产生IDLE中断停止。

(2)初始化中断接收配置:

uart.c添加代码如下:

 

/* USER CODE BEGIN 0 */

 

volatile uint8_t rx_len=0; //接收一帧数据的长度

volatile uint8_t recv_end_flag;     //接收一帧数据结束的标志位

uint8_t rx_buffer[100]={0}; //接收一帧数据的数组大小

/* USER CODE END 0 */

/* USART1 init function */

 

void MX_USART1_UART_Init(void)

{

 

  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;

  huart1.Init.OneBitSampling = UART_ONE_BIT_SAMPLE_DISABLE;

  huart1.AdvancedInit.AdvFeatureInit = UART_ADVFEATURE_NO_INIT;

  if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK)

  {

    Error_Handler();

  }

/* USER CODE BEGIN 2 */

__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_IDLE);             //使能IDLE中断

HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,rx_buffer,BUFFER_SIZE);     //DMA接收函数

 

/* USER CODE END 2 */

 

}

uart.h添加代码如下:

/* USER CODE BEGIN Private defines */

extern UART_HandleTypeDef huart1;

extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_rx;

extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_tx;

 

#define BUFFER_SIZE  100  

extern  volatile uint8_t rx_len ;  //接收数据的长度

extern volatile uint8_t recv_end_flag;     //接收数据完成标志位

extern uint8_t rx_buffer[100];  //接收数据存放数组

 

/* USER CODE END Private defines */

main.c添加代码接收函数如下:

/*******************************************

* 函 数 名: DMA_Usart1_Read

* 功能说明: 串口接收功能函数

* 形  参: Data,len

* 返 回 值: 无

********************************************/

void DMA_Usart_Read(uint8_t *Data,uint8_t len)

{

HAL_UART_Receive_DMA(&huart2,Data,len); //重新打开DMA接收

}

/* USER CODE END 0 */

5、添加收发处理函数

(1)main.c  while(1)循环中添加收发处理代码如下:

 /* Infinite loop */

  /* USER CODE BEGIN WHILE */

  while (1)

  {

    /* USER CODE END WHILE */

 

    /* USER CODE BEGIN 3 */

if(recv_end_flag == 1)    //接收完成标志,如果串口有数据接收,则执行该部分

  {

DMA_Usart_Send(rx_buffer, rx_len);

DMA_Usart_Send((uint8_t *)"\r\n", sizeof((uint8_t *)"\r\n"));

rx_len = 0;      //清除计数

     recv_end_flag = 0; //清除接收结束标志

   memset(rx_buffer,0,rx_len);

  }

else //如果外部没有数据,则执行该部分

{

DMA_Usart_Send((uint8_t *)"hello world,this RS485 send…\r\n", sizeof("hello world,this RS485 send…\r\n"));

HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_0); //控制LED1闪烁

HAL_Delay(500);

}

  HAL_UART_Receive_DMA(&huart2,rx_buffer,BUFFER_SIZE);       //重新打开DMA接收

}

  /* USER CODE END 3 */

(2)stm32f1xx_it.c中添加接收中断处理代码如下:

/**

  * @brief This function handles USART2 global interrupt.

  */

void USART2_IRQHandler(void)

{

  /* USER CODE BEGIN USART2_IRQn 0 */

uint32_t tmp_flag = 0;

uint32_t temp;

tmp_flag =__HAL_UART_GET_FLAG(&huart2,UART_FLAG_IDLE); //获取IDLE标志位

if((tmp_flag != RESET))                                //idle标志被置位

__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart2);                  //清除标志位

HAL_UART_DMAStop(&huart2);     

temp  =  __HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart2_rx);     // 获取DMA中未传输的数据个数   

rx_len =  BUFFER_SIZE – temp;    //总计数减去未传输的数据个数,得到已经接收的数据个数

recv_end_flag = 1;                                  // 接受完成标志位置1

}

  /* USER CODE END USART2_IRQn 0 */

  HAL_UART_IRQHandler(&huart2);

  /* USER CODE BEGIN USART2_IRQn 1 */

 

  /* USER CODE END USART2_IRQn 1 */

}

(3)至此,串口DMA收发数据需要添加的代码已经完成。

 5、设置编程仿真下载模式

(1)选择Options for target …>>Debug>>J-Link/J-JTRACE Cortex,点击Settings>>选择Port(SW),可以看到搜索成功SW Device,表示芯片可用,可以下载。

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(2)点击编译,完成后提示“0 error(s),0 warning(s)”。

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(3)点击Download(或者快捷键F8),即可下载程序。

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(4) 如果下载程序后,没有看到LED1灯闪烁,可以按下述方式设置一下(Reset and run表示下载后自动复位和重启运行)。或者重新彻底断电再次上电(或按开发板的Reset按键复位MCU即可)。

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4、查看串口发送函数打印log效果

(1)设置串口助手参数为:115200、NONE、8、 1(和代码中串口初始化参数一致)。

(2)设置成功后,就可以看到串口打印的效果。如果串口助手没有发送给MCU的数据,则MCU每隔500ms闪烁LED1指示灯一次,且串口输出一个log。

(3)如果串口助手往MCU发送数据,MCU把接收到的数据发送到串口助手进行打印显示。

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