STM32CubeMX-[01]-UART-Poll

  STM32CubeMX-[01]-UART

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                                                                -------- 2016-11-24.冷月追风

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            注：不特别声明的情况下不区分 UART跟 USART，统称 UART。 

        前段时间开发看到别人的代码里边好多 "HAL"开头的函数，后来网上查了才知道原来这是 HAL库，区别于我们之前所使用的标准库。HAL通过使用 STM32CubeMX图形化配置，并且自动生成初始化代码。其对底层的封装是标准库所不能比的。

        当然，封装有好处，但也有坏处。好处是对于底层硬件细节你不必再那么关心，掌握API即可开发。而坏处在于由于对底层进行抽象中间增加了很多代码，效率降低，代码大小增加。如果你需要写一个实时性比较高的程序，那么你还是得跳过 HAL直接操作底层，这个时候我就会通过 HAL来初始化硬件。

        使用 STM32CubeMX的另一个好处是：

 

        STM32CubeMX为我们提供了 FreeRTOS，所以当我们需要使用操作系统的时候我们可以很方便地把 FreeRTOS添加到我们的工程，而我们需要做的只是勾选：

 

FreeRTOS的 Enabled，后面就可以直接使用 FreeRTOS了。关于 OS我们后面在介绍，今天我们来说说我们的 UART。

        我们都知道，程序开发的第一课都是 "Hello World!"，而单片机开发的第一课都是点亮 LED，但是我们先不说这个，可以在 UART中点一下。

        UART是我们做嵌入式开发过程中经常要用到的通讯接口，像现在比较流行的联网功能，通过添加一个 WiFi模块就可以进行互联，而单片机使用 USB的WiFi是吃不消的，这时候串口WiFi就很方便，通过 AT指令就可以操作，并且联网。下面我们就来了解下通过 STM32CubeMX如何使用串口。

         STM32CubeMX 的安装这里就先跳过了。

1. New Project 

        首先我们要通过 STM32CubeMX新建一个工程，根据自己的板子选择芯片：

 

我的芯片为 STM32F030C8T6，选择上面的芯片。保存之后我们进入 Project-->Settings进行设置：

 

然后我们点击 "Code Generator"标签，勾选：

 

这个是个人建议，这样会将如 UART，SPI等单独房子 c源文件中，而且会自动备份相应的源码。保存之后我们先配置时钟：

 

实际上我们直接在 HCLK这里直接输入48，然后敲回车就可以自动配置分频。如果大家要使用外部晶振在 RCC中先设置然后就可以在这里配置：

 

配置好时钟之后就保存。我在使用过程中发现 STM32CubeMX容易闪退，所以修改之后及时保存。

2. 配置 UART 

        接下来我们配置 UART，

 

 

当我们使用一个外设的时候会在右侧显示出占用的引脚，这很容易发现端口冲突。另外，UART1默认使用 PA9，PA10，当我把 PA9跟 PA10占用的时候，再使用 UART1会自动映射到 PB7，PB7，即能够自动解决冲突。PC13是我所使用的板子上的一个 LED。PB8是因为我所使用的板子上 UART接了一个外设，需要通过 PB8拉低将外设停止工作便于我们测试UART。

        下面我们来对串口进行配置。

*

设置波特率之后我们的UART就可以工作了。

*

点击最右边这个按钮生成我们的代码，生成之后我们会看到：

*

直接打开工程，会自动调用我们安装好的编译器。

生成工程后打开我们可以看到器工程视图：

*

HAL下面就是我们的 HAL库。main函数为：

 int main(void)

{

/* MCU Configuration----------------------------------------------------------*/

/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */

HAL_Init();

/* Configure the system clock */

SystemClock_Config();

/* Initialize all configured peripherals */

MX_GPIO_Init();

MX_USART2_UART_Init();

MX_USART1_UART_Init();

/* USER CODE BEGIN WHILE */

while (1)

{

/* USER CODE END WHILE */

/* USER CODE BEGIN 3 */

}

/* USER CODE END 3 */

}

   

然后我们增加串口测试代码：

 int main(void)

{

uint8_t pData=0;

/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */

HAL_Init();

/* Configure the system clock */

SystemClock_Config();

/* Initialize all configured peripherals */

MX_GPIO_Init();

MX_USART2_UART_Init();

MX_USART1_UART_Init();

HAL_UART_Transmit(&huart2, "Hello\r\n", 7, 100);

/* Infinite loop */

/* USER CODE BEGIN WHILE */

while (1)

{

/* USER CODE END WHILE */

if(HAL_OK == HAL_UART_Receive(&huart2, &pData, 1, 100))

{

//HAL_UART_Transmit(&huart2, &pData, 1, 10);

HAL_UART_Transmit(&huart2, &pData, 1, 0);

}

/* USER CODE BEGIN 3 */

}

}

   

编译之后下载就可以测试了。

        需要注意的是，HAL_UART_Transmit的第四个参数Timeout不能随便给，否则很容易挂掉。原因我想跟它的 __HAL_LOCK宏有关：

 #define __HAL_LOCK(__HANDLE__) \

do{ \

if((__HANDLE__)->Lock == HAL_LOCKED) \

{ \

return HAL_BUSY; \

} \

else \

{ \

(__HANDLE__)->Lock = HAL_LOCKED; \

} \

}while (0)

#define __HAL_UNLOCK(__HANDLE__) \

do{ \

(__HANDLE__)->Lock = HAL_UNLOCKED; \

}while (0)

   

虽说轮训的方式接收数据不存在抢占，但发送设置超时确实多接收几个数据就接收不到了。

        正如你所看到的，我们值添加了几行代码就使用了串口，这就是使用 MX的便捷。不过凡事都是利弊共存的。

3. LED 

         下面我们来增加LED的功能。

        我们只需将主循环改为：

 while (1)

{

/* USER CODE END WHILE */

if(HAL_OK == HAL_UART_Receive(&huart2, &pData, 1, 1))

{

//HAL_UART_Transmit(&huart2, &pData, 1, 10);

HAL_UART_Transmit(&huart2, &pData, 1, 0);

}

flash++;

if(flash>200)

{

flash=0;

HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);

}

//HAL_Delay(1);

/* USER CODE BEGIN 3 */

}

   

然后再定义 "uint16_t flash=0;"，编译下载就可以看到 LED在闪烁了，而且发数据的时候闪烁频率加快，原因是收到数据 HAL_UART_Receive函数提前返回。

参考:

STM32CubeMX: http://www.st.com/content/st_com/en/products/development-tools/software-development-tools/stm32-software-development-tools/stm32-configurators-and-code-generators/stm32cubemx.html

STM32cube中文网: http://www.stm32cube.com/

STM32CubeMX介绍、下载与安装: http://blog.csdn.net/ybhuangfugui/article/details/52225736 

在Linux下使用STM32CubeMX开发和调试STM32:
STM32Cube initialization code generator:http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/user_manual/10/c5/1a/43/3a/70/43/7d/DM00104712.pdf/files/DM00104712.pdf/jcr:content/translations/en.DM00104712.pdf