江协科技STM32学习- P27 实验-串口发送/串口接收

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引用：

STM32入门教程-2023版细致讲解中文字幕_哔哩哔哩_bilibili

Keil5 MDK版下载与安装教程（STM32单片机编程软件）_mdk528-CSDN博客

STM32之Keil5 MDK的安装与下载_keil5下载程序到单片机stm32-CSDN博客

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STM32 MCU学习资源-CSDN博客

stm32学习笔记-作者: Vera工程师养成记

stem32江科大自学笔记-CSDN博客

术语：

英文缩写	描述
GPIO：General Purpose Input Onuput	通用输入输出
AFIO：Alternate Function Input Output	复用输入输出
AO：Analog Output	模拟输出
DO：Digital Output	数字输出
内部时钟源 CK_INT：Clock Internal	内部时钟源
外部时钟源 ETR：External Trigger	时钟源 External 触发
外部时钟源 ETR：External Trigger mode 1	外部时钟源 External 触发时钟模式1
外部时钟源 ETR：External Trigger mode 2	外部时钟源 External 触发时钟模式2
外部时钟源 ITRx：Internal Trigger inputs	外部时钟源，ITRx （Internal trigger inputs）内部触发输入
外部时钟源 TIx：exTernal Input pin	外部时钟源 TIx （external input pin）外部输入引脚
CCR：Capture/Comapre Register	捕获/比较寄存器
OC：Output Compare	输出比较
IC：Input Capture	输入捕获
TI1FP1：TI1 Filter Polarity 1	Extern Input 1 Filter Polarity 1，外部输入1滤波极性1
TI1FP2：TI1 Filter Polarity 2	Extern Input 1 Filter Polarity 2，外部输入1滤波极性2
DMA：Direct Memory Access	直接存储器存取

正文：

0. 概述

从 2024/06/12 定下计划开始学习下江协科技STM32课程，接下来将会按照哔站上江协科技STM32的教学视频来学习入门STM32 开发，本文是视频教程 P2 STM32简介一讲的笔记。

1.🚢第一个代码-串口发送

接线图：

注意：USB转串口的模块上面的跳线帽要插在VCC和3V3这两个引脚上，选择通信的TTL电平为3.3V。然后通信引脚TXD和RXD要接在STM32的PA9和PA10口，为什么是这两个口？查引脚定义表可得。

🤠这里看到USART1的TX是PA9，RX是PA10，我们计划用USART1进行通信，所以就选这两个脚。
🤠还要注意一个问题，TX和RX一定要交叉连接，比如这里PA9是STM32的TX，那么它要接的就是串口模块的RX接收，然后串口模块的TX发送要接在STM32的PA10，也就是RX接收。外。
🤠然后两个设备之间要把负极接在一起，进行共地。

一般多个系统之间互联都要进行共地，这样电平才能有高低的参考。就像两个人比身高一样，他俩必须要站在同一地平面上才能比较。如果一个人站在地球，一个人站在月球，那怎么知道谁高谁低？这就是共地的问题。

最后这个串口模块和STLINK或者USB串口都要插在电脑上，这样STM32和串口模块都有独立供电。所以这里通信的电源正极就不需要接了，直接三根线就行。

我们第一个代码只有STM32发送的部分，所以通讯线只有这个发送的有用，另一根线第一个代码没有用的，暂时可以不接。

在我们下一个串口发送加接收的代码，两根通信线就都需要接了。所以我们把这两根通信线一起都接上，这样两个代码的经线图是一模一样的。

连好线后，回到电脑端，此电脑-右键-属性-打开设备管理器，确保串口的驱动没问题，在这个端口目录下，可以看到有这个CH340的驱动，如果出现了COM号，并且前面图标没有感叹号，那就证明串口驱动没问题，否则的话需要安装一下串口模块的驱动（如需要安装串口驱动可以看江科大的第二节视频）。

初始化串口的步骤

初始化串口的步骤看这个基本结构图。

第一步，开启时钟，把需要用的USART和GPIO的时钟打开。

第二步，GPIO初始化，把TX配置成复用输出，RX配置成输入。

第三步，配置USART，直接使用一个结构体，就可以把这里所有的参数都配置好了。

第四步，开关控制，如果只需要发送的功能，就直接开启USART初始化就结束了。如果需要接收的功能，可能还需要配置中断。那就在开启USART之前，再加上ITConfig和NVIC的代码就行了。

初始化完成之后，如果要发送数据，调用一个发送函数就行了。如果要接收数据，就调用接收的函数。如果要获取发送和接收的状态，就调用获取标志位的函数，这就是USART外设的使用思路。

USART的库函数

打开usart.h，拖到最后

这三个初始化函数大家应该都很熟悉了，不用说了

USART_ClockInit和USART_ClockStructInit

这两个函数是用来配置同步时钟输出的。包括时钟是不是要输出，时钟的极性、相位等参数，因为参数也比较多，所以也是用结构体这种方式来配置的，需要时钟输出的话可以了解一下这两个函数。

USART_Cmd 和 USART_ITConfig

这两个函数应该也很熟悉了。

USART_DMACmd

这个可以开启USART到DMA的触发通道，需要用DMA的话可以了解一下。

USART_SendData和USART_ReceiveData

这两个函数在我们发送和接收的时候会用到。SendData就是写DR寄存器，ReceiveData就是读DR寄存器。DR寄存器内部有四个寄存器，控制发送与接收，执行细节。我们上一小节已经分析过了，这里程序上就非常简单，写DR就是发送，读DR就是接收。至于怎么产生波形，怎么判断输入，软件一概不管。

四个标志位相关的函数

代码实现

Serial.c

第一步，开启时钟

第二步，GPIO初始化

选择引脚模式，TX引脚是USART外设控制的输出脚。所以要选复用推挽输出，RX引脚是USART外设数据输入脚，所以要选择输入模式，输入模式并不分什么普通输入复用输入，一根线只能有一个输出，但可以有多个输入，所以对于输入脚，外设和GPIO都可以同时用。一般RX配置是浮空输入或者上拉输入，因为串口波形空闲状态是高电平，所以不使用下拉输入。

引脚模式如果不清楚的话，还是看一下手册GPIO那一节有个推荐的配置表，可以参考一下。

我们第一个程序只需要数据发送，所以只初始化TX就行。

第三步，配置USART

定义结构体，列出结构体成员，选择每个成员的取值，调用USART_Init函数初始化USART。

第一个成员是波特率，写9600，写完之后，这个USART_Init函数内部会自动算好9600对应的分频系数。然后写到BRR寄存器，计算步骤上节讲过。

😎😎技巧：查找每个成员的取值时，可以把成员变量名复制放到等号右边，按CTRL+ALT+空格联想，就能看到取值的列表，如果没有那可能这个成员的取值是要自己写的，可以右键跳转到定义看看。

第二个成员是硬件流控制，它的取值列表

None不使用流控，只用CTS，只用RTS，或者CTS、RTS都使用

我们不使用流控，所以选择None。

第三个成员是串口模式，取值可以选择TX发送模式和RX接收模式。如果你既需要发送，又需要接收，那就用或符号把TX和RX或起来。我们这个程序只需要发送功能，所以就选择TX这一个参数就行。

第四个成员是校验位，取值是

检验位可以选择NO无校验，Odd奇校验，Even偶校验，我们不需要校验，所以选择NO。

第五个成员是停止位，取值可以是

我们选择1位停止位.

第六个成员是字长，可以选择八位或九位，我们不需要校验，所以字长就选择八位。

到这里，我们结构体参数的初始化就完成了。

第四步，开关控制

发送数据的函数

接下来我们来写一个发送数据的函数Serial_SendByte，调用这个函数，就可以从TX引脚发送一个字节数据。

在这里面我们需要调用串口的USART_SendData函数，参数第一个给USART1，第二个给Byte。

这个函数的内部是这样的，把我们传的Byte给它的Data

Data与上01FF就是把无关的高位清零。然后直接赋值给DR寄存器，因为这是写入DR，所以数据最终通向TDR发送数据寄存器，TDR再传递给发送移位寄存器，最后一位一位地把数据移出到TX引脚，完成数据的发送。

调用函数，Byte变量就写入到TDR了。

写完之后，我们还需要等待一下，等TDR的数据转移到移位寄存器了，我们才能放心。要不然如果数据还在TDR进行等待，我们再写入数据，就会产生数据覆盖。所以在发送之后，我们还需要等待一下标志位，在这里调用USART_GetFlagStatus函数，这个函数的第二个参数可以选择

我们需要使用这个TXE发送数据寄存器空标志位复制。然后我们要等待TXE置1。

然后是标志位是否需要手动清除的问题，这个可以看一下手册

所以说这里标志位置1之后，不需要手动清零。当我们下一次再写入Data时，这个标志位会自动清零。

那这样我们这个Serial_SendByte函数就完成了，

如果需要测试这个发送部分的功能，则主函数里可以写这样写

调用这个函数之后，TX引脚就会产生一个0x41对应的波形。这个波形可以发送给其他支持串口的模块，也可以通过USB转串口模块发送到电脑端。

我们本节主要是和电脑通信，所以是在电脑端接收数据。

测试的时候别忘记将以上函数放在头文件中声明一下。

那我们编译下载后，我们按一下复位键。这时可以看到串口模块的接收指灯闪了一下，说明有波形发过来了。

那在电脑端我们需要打开串口助手软件，来查看接收到的数据。

串口助手软件领取链接

链接：https://pan.baidu.com/s/1ASVoP_LLIPUQ91fJ4dz6vw

提取码：hm48

UART.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Uart.h"void UART_Init(void)
{//RCC使能外设时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE); //RCC使能UART时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //RCC使能GPIOA时钟//配置GPIOGPIO_InitTypeDef gpioInitStructure;gpioInitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;		//GPIO为复用推挽输出模式gpioInitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;			//GPIOA_Pin9为UART1_TxgpioInitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &gpioInitStructure);//配置UARTUSART_InitTypeDef USART_InitStruct;USART_StructInit(&USART_InitStruct);USART_InitStruct.USART_BaudRate = 9600;USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;	//不使用UART硬件流控USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Tx;		//UART使能Tx发送USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;	//UART无奇偶校验USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;	//1位停止位USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;USART_Init(USART1, &USART_InitStruct);//使能UARTUSART_Cmd(USART1, ENABLE);
}void Serial_SendByte(uint8_t data)
{USART_SendData(USART1, data);while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);	//等待UART TXE标志位//写入之后等待TXE标志位置1，表示数据从TDR寄存器转移到了发送移位寄存器//如果不等待TDR数据移动到发送移位寄存器，下次写时就会覆盖上一次数据//该标志位在写DR寄存器时自动清除
}

UART.h

#ifndef __UAART_H__
#define __UAART_H__void UART_Init(void);
void Serial_SendByte(uint8_t data);#endif

Main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "oled.h"
#include "Countersensor.h"
#include "Encoder.h"
#include "Timer.h"
#include "AD.h"
#include "Delay.h"
#include "MyDMA.h"
#include "UART.h"extern uint16_t Num;int main(int argc, char *argv[])
{OLED_Init();OLED_ShowString(1, 1, "UART");UART_Init();Serial_SendByte(0x41);Serial_SendByte(0x55);while(1)                                                                                 {}return 1;
}

注意：串口助手上的串口号要和设备管理器上显示的串口号一致。并且串口助手上的参数也必须和我们代码中配置的一致。

串口助手上的参数配置好后，选择打开串口，然后串口助手就准备就绪，此时在USB转串口模块上按一下复位键，就能在串口助手上的接收区看到数据了。

使用淘宝购买的19块钱的24MHz逻辑分析仪抓下报文：

逻辑分析抓取到的STM32 UART发送 0x41 的波形，字长8位，无奇偶校验位，1个停止位

逻辑分析抓取到的STM32 UART发送 0x41, 0x55 两个字符的波形，字长8位，无奇偶校验位，1个停止位

使用9位字长，1个奇校验位，1个停止位。逻辑分析抓取到的STM32 UART发送 0x41,0x40, 0x55 三个字符的波形，字长8位，无奇偶校验位，1个停止位

	//配置UARTUSART_InitTypeDef USART_InitStruct;USART_StructInit(&USART_InitStruct);USART_InitStruct.USART_BaudRate = 9600;USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;	//不使用UART硬件流控USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Tx;		//UART使能Tx发送//USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;	//UART无奇偶校验USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_Odd;	//UART奇校验USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;	//1位停止位//USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_9b;USART_Init(USART1, &USART_InitStruct);

这就是发送一个字节数据的现象。

然后大家注意到下面这里有一个接收模式。目前选择的是HEX模式，也就是以原始数据的形式显示。发送41显示就是41本身。

如果我们想显示一下字符串怎么办？那就可以选择文本模式，这样就是以字符的形式

这里补充说明一下数据模式的解释

数据模式

HEX模式/十六进制模式/二进制模式（这些描述都是一个意思）：以原始数据的形式显示

文本模式/字符模式（这些描述都是一个意思）：以原始数据编码后的形式显示（对应ASCII码表上的符号）

下面这个表展示的就是ASCII码字符集，比如0x41这个数据对应的就是大写字母A

字符集的第一个字符，原始数据是0x00，对应字符是空字符，也就是保留位，不映射任何字符。一般这个0经常作为字符串的结束标志位，字符串遇到数据0x00之后，就代表字符串结束了。

随着计算机的发展，全球互相通信。为了防止不同国家编码的不兼容现象，我们可以把所有国家的字符全部收录到一个统一的字符集，这就是Unicode字符集。Unicode最常用的传输形式是UTF，有关字符编码的内容，大家可以自己再去网上搜一搜。如果编码不匹配，就会出现非常烦人的乱码，这个得注意一下。

下面这个图描述的是字符和数据在发送和接收的转换关系

比如最上面发送0x41数据，发送的线路传输的就是0x41。接收方如果以原始数据形式显示，就是0x41。如果以字符显示，就是走下面这一路，通过字符集译码，找到字符，然后显示字符’A’。

在发送方也可以直接发送字符，比如发送字符A，这时它就会先从字符集找到A的数据进行编码，发现A对应的数据是0x41。最终在线路中传输的必须是十六进制数0x41。然后接收方可以选择查看原始数据0x41，也可进行译码得到字符A。这就是字符和数据在发送接收过程中经历的变化。

接下来我们再封装一些函数模块，这些函数大家之后用串口肯定会经常用的，光有一个发送字节函数满足不了需求。

接下来写的函数其实都是对SendByte的封装。

发送数组的函数

首先是发送一个数组，我们定义一个发送数组的函数Serial_SendArray

然后在主函数中这样调用

发送结果

发送字符串的函数

接下来写一个发送字符串的函数Serial_SendString，然后由于字符串自带一个结束标志位，所以就不需要再传递长度参数了。

在里面执行逻辑和发送字符是非常类似的先定义变量由int i。再赋i等于零，这里循环条件就可以用结束标志位来判断了string i。

在主函数里这样调用

现象

如果想要换行可以在后面加上\r\n来执行换行命令

这样就能在每次打印之后就会执行一次换行命令了

发送数字的函数

接下来我们继续分装发送数字的函数Serial_SendNumber。在函数里面，我们需要把number的个位、十位、百位等等以十进制拆分开，然后转换成字符数字对应的数据，依次发送出去。

怎么以十进制拆开？

比如有个数字是12345，

取万位，就是12345/1000%10=1，

取千位，就是12345/1000%10=2，

取百位，就是12345/100%10=3，

取十位，就是12345/10%10=4，

取个位，就是12345/1%10=5。

总结下来，取某一位，就是数字除以十的x次方，再对此取余。除以十的x次方，就是把这一位的右边去掉，对十取余就是把左边去掉。这就是拆分数字的思路。

所以我们先需要写一个次方函数，

现在就可以写发送数字的函数了，这个函数默认是发送十进制数字，然后接收是接收到字符形式的数字

在主函数里这样调用

结果

程序源码

Serial.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Uart.h"void UART_Init(void)
{//RCC使能外设时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE); //RCC使能UART时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //RCC使能GPIOA时钟//配置GPIOGPIO_InitTypeDef gpioInitStructure;gpioInitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;		//GPIO为复用推挽输出模式gpioInitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;			//GPIOA_Pin9为UART1_TxgpioInitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &gpioInitStructure);//配置UARTUSART_InitTypeDef USART_InitStruct;USART_StructInit(&USART_InitStruct);USART_InitStruct.USART_BaudRate = 9600;USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;	//不使用UART硬件流控USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Tx;		//UART使能Tx发送USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;	//UART无奇偶校验//USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_Odd;	//UART无奇偶校验USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;	//1位停止位USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_9b;USART_Init(USART1, &USART_InitStruct);//使能UARTUSART_Cmd(USART1, ENABLE);
}void Serial_SendByte(uint8_t data)
{USART_SendData(USART1, data);while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);	//等待UART TXE标志位//写入之后等待TXE标志位置1，表示数据从TDR寄存器转移到了发送移位寄存器//如果不等待TDR数据移动到发送移位寄存器，下次写时就会覆盖上一次数据//该标志位在写DR寄存器时自动清除
}void Serial_SendArry(uint8_t data[], uint8_t length)
{for(int i=0; i<length; i++){Serial_SendByte(data[i]);}
}void Serial_SendString(char *str)
{if(str){while(*str != '\0'){Serial_SendByte(*str++);}}
}uint32_t Serial_Power(uint32_t x, uint32_t y)
{uint32_t ret = 1;while(y > 0){ret *= x;y--;}return ret;
}void Serial_SendNumber(uint32_t number, uint16_t length)
{int i = 0;uint8_t data;for(i=0; i<length; i++){data = number/Serial_Power(10, length - i -1)%10 + '0';Serial_SendByte(data);}
}

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "oled.h"
#include "Countersensor.h"
#include "Encoder.h"
#include "Timer.h"
#include "AD.h"
#include "Delay.h"
#include "MyDMA.h"
#include "UART.h"extern uint16_t Num;int main(int argc, char *argv[])
{OLED_Init();OLED_ShowString(1, 1, "UART");UART_Init();//Serial_SendByte(0x41);//Serial_SendByte(0x40);//Serial_SendByte(0x55);uint8_t array[4] = {0x41,0x42, 0x43, 0x44};char string[]= "ABCD";//Serial_SendArry(array, 4);Serial_SendString("hello world\r\n");Serial_SendString("test STM32 Serial printf 2024/10/31\r\n");Serial_SendNumber(49875, 5);Serial_SendString("\r\n");Serial_SendNumber(98765341, 8);Serial_SendString("\r\n");while(1)                                                                                 {}return 1;
}

printf函数的移植方法

最后介绍一下printf函数的移植方法。

第一种方法

使用printf之前，我们需要打开工程选项，把这个勾选上

MicroLIB是Keil为嵌入式平台优化的一个精简库，我们等会要用的printf函数，就可以用这个MicroLIB，所以先勾上这个。

然后我们还需要对printf进行重定向，将printf函数打印的东西输出到串口。

🐞🐞因为printf函数默认是输出到屏幕，我们单片机没有屏幕，所以要进行重定向，步骤就是在串口模块里最开始加上#include <stdio.h>，

之后在最底下重写fputc函数

那重定向fputc跟printf有什么关系？

这是因为这个fputc是printf函数的底层，printf函数在打印的时候，就是不断调用fputc函数一个个打印的，我们把fputc函数重定向到了串口，那printf自然就输出到串口了。

这样printf就移植好了，我们到主函数试一下，这里直接写printf

结果

接下来再介绍两种printf函数的移植方法。刚才这一种方法，printf只能有一个，你重定向到串口1了，那串口2再用就没有了。如果多个串口都想用printf怎么办？

第二种方法

这时就可以用sprintf，sprintf可以把格式化字符输出到一个字符串里。所以这里可以先定义一个字符串，长度给100，然后sprintf第一个参数是打印输出的位置，我们指定打印到string，之后就跟printf一样了。

目前这个格式化的字符串在string里，最后需要再来一个Serial_SendString把字符串通过串口发送出去，这样就完成了。

这里就是在内存里创建一块char类型的string数组，然后赋值，再通过之前定义好的Serial_SendString函数通过USART1发送String。

因为sprintf可以指定打印位置，不涉及重定向的东西，所以每个串口都可以使用sprintf进行格式化打印。

现象是一样的

最后再介绍一种方法。

第三种方法

sprintf每次都得先定义字符串，再打印到字符串，再发送字符串，太麻烦了。我们要是能分装一下这个过程就再好不过了。

所以第三种方法就是封装sprintf。由于printf这类函数比较特殊，它支持可变的参数，像我们之前写的函数，参数的个数都是固定的，可变现参数，这个执行起来比较复杂。

首先在串口模块里先添加头文件#include <stdarg.h>

然后在最后对sprintf函数进行分装

这里面出现了很多没见过的函数，如果没学过这种用法，可能比较难理解，这个也没关系，知道这样移植就行了。如果学过了，那其实是基本操作。也可以学学这种可变参数的用法，自己写其他函数的时候，也可以用。

在主函数里调用

这样也可以实现printf的功能

以上就是printf函数的移植方法，最常见的是第一种。如果你有多个printf的需求，可以了解一下后两种方法。

显示汉字的操作方法

最后再讲一个显示汉字的操作方法

第一种方法

目前我们这个汉字编码格式选的是UTF8，所以最终发送到串口，汉字会以UTF8的方式编码，最终串口助手也得选择UTF8才能解码正确。

先说一下UTF8不乱码的方案，比如这里写个字符串，你好世界。

不过这样直接写汉字，编译器有时候会报错，这里需要打开工程选项，这里写上--no-multibyte-chars，需要给编译器输入一个这样的参数。

ok这样编译下载看看在串口助手这里目前是乱码

编码方式要选择UTF-8这样就不会乱码了

这是UTF8的解决方案，但是UTF8可能有些软件兼容性不好，所以第二种方式就是切换为GB2312编码，这是汉字的编码方式。

2.🚢第二个代码：串口的发送+接收

接线图：

接线图和上一个是一样的。

然后初始化这里加上接收的部分。

首先是GPIO口，我们要使用RX的引脚。在引脚定义表里，我们知道USART1的RX，复用在了PA10引脚

所以这里需要再初始化一下PA10。

引脚模式可以选择浮空输入或上拉输入，我们就选择上拉输入模式。

下面这些参数大部分不用改，只需要改一下模式，这个参数后面加上一个或串口模式Rx。

如果你只需要接收，那就把前面这个TX去掉就行了。

对串口接收来说，可以使用查询和中断两种方法。如果使用查询，那初始化就结束了。如果使用中断，那还需要在这里开启中断配置NVIC。像我们最开始演示的那个现象，使用查询的方法就可以完成。

这里先演示一下查询，再演示一下中断。

查询的流程是在主函数里不断判断RXNE标志位，如果置1了，就说明收到数据了，那再调用receive Data读取DR寄存器，这样就行了。

直接在主函数演示，就不再分装了。

目前接收到的一个字节，数据就已经在RxData里了。

接下来我们可以进行显示。然后还有一个清除标志位的问题

🐞🐞当RDR移位寄存器中的数据被转移到USART_DR寄存器中，该位被硬件置位。如果USART_CR1寄存器中的RXNEIE为1则产生中断。🐞🐞对USART_DR的读操作可以将该位清零。

这里读DR可以自动清零标志位，所以这里读完DR就不需要我们再清除标志位了。

UART.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Uart.h"
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>void UART_Init(void)
{//RCC使能外设时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE); //RCC使能UART时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //RCC使能GPIOA时钟//配置GPIOGPIO_InitTypeDef gpioInitStructure;gpioInitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;		//GPIO为复用推挽输出模式gpioInitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;			//GPIOA_Pin9为UART1_TxgpioInitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &gpioInitStructure);gpioInitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;		//GPIO为上拉输入gpioInitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;			//GPIOA_Pin9为UART1_RxgpioInitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &gpioInitStructure);//配置UARTUSART_InitTypeDef USART_InitStruct;USART_StructInit(&USART_InitStruct);USART_InitStruct.USART_BaudRate = 9600;USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;	//不使用UART硬件流控USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;		//UART使能Tx发送USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;	//UART无奇偶校验USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;	//1位停止位USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;USART_Init(USART1, &USART_InitStruct);//使能UARTUSART_Cmd(USART1, ENABLE);
}void Serial_SendByte(uint8_t data)
{USART_SendData(USART1, data);while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);	//等待UART TXE标志位//写入之后等待TXE标志位置1，表示数据从TDR寄存器转移到了发送移位寄存器//如果不等待TDR数据移动到发送移位寄存器，下次写时就会覆盖上一次数据//该标志位在写DR寄存器时自动清除
}void Serial_SendArry(uint8_t data[], uint8_t length)
{for(int i=0; i<length; i++){Serial_SendByte(data[i]);}
}void Serial_SendString(char *str)
{if(str){while(*str != '\0'){Serial_SendByte(*str++);}}
}uint32_t Serial_Power(uint32_t x, uint32_t y)
{uint32_t ret = 1;while(y > 0){ret *= x;y--;}return ret;
}void Serial_SendNumber(uint32_t number, uint16_t length)
{int i = 0;uint8_t data;for(i=0; i<length; i++){data = number/Serial_Power(10, length - i -1)%10 + '0';Serial_SendByte(data);}
}/* 重写fputc()函数，重定向printf()到串口**/
int fputc(int ch, FILE *f)
{Serial_SendByte(ch);return ch;
}void Serial_Printf(char *format, ...)
{char buf[128];va_list arg;va_start(arg, format);vsprintf(buf, format, arg);va_end(arg);Serial_SendString(buf);
}

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "oled.h"
#include "Countersensor.h"
#include "Encoder.h"
#include "Timer.h"
#include "AD.h"
#include "Delay.h"
#include "MyDMA.h"
#include "UART.h"
#include <stdio.h>extern uint16_t Num;int main(int argc, char *argv[])
{OLED_Init();OLED_ShowString(1, 1, "UART:");UART_Init();while(1)                                                                                 {if(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == SET){uint8_t data = USART_ReceiveData(USART1);OLED_ShowString(2, 1, "RX:");OLED_ShowHexNum(2, 4, data, 2);}}return 1;
}

下载看一下现象

我们需要在串口助手发送区里写入数据，发送模式选择hex模式。然后在这里写，比如41。

在hex模式下，这里只能写十六进制数，非法字符都将会被忽略。

点发送，在OLED上可以看到就收到了数据41。

这就是查询方法的串口接收程序现象。如果程序比较简单，查询方法是可以考虑的。那接下来我们再演示一下中断方法的程序。

如何使用中断？

首先在GPIO初始化后面这里要加上开启中断的代码。

在初始化NVIC

到这里RXNE标志位一旦置1了，就会向NVIC申请中断之后，我们可以在中断函数里接收数据。

中断函数的名字要启动文件找一下：

找到名字后写中断函数

🐞🐞进入if之后，那if的最后要不要清除标志位？

🐞🐞如果你读取了DR，就可以自动清除。如果没读取DR，就需要手动清除，我们这里直接给清一下，这个也不影响。

之后在这里面，可以直接读取DR执行一些操作。当然由于这个代码是在模块里不太适合加入过多其他的代码。所以就先在最上面定义两个变量

然后在这个中断函数里面，我们先读取到模块的变量里，读完之后，置一个自己的标志位。

我们也实现一个读后自动清除的功能

下面再写一个获取串口接收的数据

到这里，中断接收和变量的封装就完成了。其实这里就是在中断里把数据进行了一次转存。最终还是要扫描查询这个RxFlag来接收数据的。

对于这种单字节接收来说，可能转存一下意义不大。这里这样写，主要是给大家演示一下中断接收的操作方法。另外也是为我们下节多字节数据包接收做一个铺垫。

UART.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Uart.h"
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>void UART_Init(void)
{//RCC使能外设时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE); //RCC使能UART时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //RCC使能GPIOA时钟//配置GPIOGPIO_InitTypeDef gpioInitStructure;gpioInitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;		//GPIO为复用推挽输出模式gpioInitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;			//GPIOA_Pin9为UART1_TxgpioInitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &gpioInitStructure);gpioInitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;		//GPIO为上拉输入gpioInitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;			//GPIOA_Pin9为UART1_RxgpioInitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &gpioInitStructure);//配置UARTUSART_InitTypeDef USART_InitStruct;USART_StructInit(&USART_InitStruct);USART_InitStruct.USART_BaudRate = 9600;USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;	//不使用UART硬件流控USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;		//UART使能Tx发送USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;	//UART无奇偶校验USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;	//1位停止位USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;USART_Init(USART1, &USART_InitStruct);//使能UART中断USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//NVIC配置UART中断优先级NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;		//使能UART1_IRQ中断NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);//使能UARTUSART_Cmd(USART1, ENABLE);
}void Serial_SendByte(uint8_t data)
{USART_SendData(USART1, data);while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);	//等待UART TXE标志位//写入之后等待TXE标志位置1，表示数据从TDR寄存器转移到了发送移位寄存器//如果不等待TDR数据移动到发送移位寄存器，下次写时就会覆盖上一次数据//该标志位在写DR寄存器时自动清除
}void Serial_SendArry(uint8_t data[], uint8_t length)
{for(int i=0; i<length; i++){Serial_SendByte(data[i]);}
}void Serial_SendString(char *str)
{if(str){while(*str != '\0'){Serial_SendByte(*str++);}}
}uint32_t Serial_Power(uint32_t x, uint32_t y)
{uint32_t ret = 1;while(y > 0){ret *= x;y--;}return ret;
}void Serial_SendNumber(uint32_t number, uint16_t length)
{int i = 0;uint8_t data;for(i=0; i<length; i++){data = number/Serial_Power(10, length - i -1)%10 + '0';Serial_SendByte(data);}
}/* 重写fputc()函数，重定向printf()到串口**/
int fputc(int ch, FILE *f)
{Serial_SendByte(ch);return ch;
}void Serial_Printf(char *format, ...)
{char buf[128];va_list arg;va_start(arg, format);vsprintf(buf, format, arg);va_end(arg);Serial_SendString(buf);
}volatile uint8_t Seial_RxFlag = 0;
volatile uint8_t Seial_Data = 0;//中断服务函数
void USART1_IRQHandler()
{Seial_RxFlag = 1;Seial_Data = USART_ReceiveData(USART1);//清除UART RXNE 标志位USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
}uint8_t Serial_GetRxFlag(void)
{uint8_t ret = 0;if(Seial_RxFlag){ret = 1;Seial_RxFlag = 0;}return ret;
}uint8_t Serial_GetRxData(void)
{return Seial_Data;
}

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "oled.h"
#include "Countersensor.h"
#include "Encoder.h"
#include "Timer.h"
#include "AD.h"
#include "Delay.h"
#include "MyDMA.h"
#include "UART.h"
#include <stdio.h>extern uint16_t Num;int main(int argc, char *argv[])
{OLED_Init();OLED_ShowString(1, 1, "UART:");UART_Init();printf("Hello World\r\n");OLED_ShowString(2, 1, "RX:");while(1)                                                                                 {if(Serial_GetRxFlag() == 1){uint8_t data = Serial_GetRxData();Serial_SendByte(data);//OLED_ShowHexNum(2, 4, data, 2);}}return 1;
}

实验现象