stm32单片机个人学习笔记14（USART串口数据包）

前言

本篇文章属于stm32单片机（以下简称单片机）的学习笔记，来源于B站教学视频。下面是这位up主的视频链接。本文为个人学习笔记，只能做参考，细节方面建议观看视频，肯定受益匪浅。

STM32入门教程-2023版 细致讲解 中文字幕_哔哩哔哩_bilibili

一、数据包

1.HEX数据包

防止载荷和包头包尾重复，选择固定包长比较好，也可以对载荷的数据范围进行限幅，让其取值无法取到包头包尾，也可以增加包头包尾的数量

如果要传输的数据是int、float、double类型，可以尝试指针数组

2.文本数据包 

二、数据包接收

1.HEX数据包接收 

状态机程序处理思路

2.文本数据包接收 

 三、实例一（HEX数据包接收）

extern声明变量为外部可调用变量

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Serial.h"
#include "Key.h"uint8_t KeyNum;int main(void)
{OLED_Init();Key_Init();Serial_Init();OLED_ShowString(1, 1, "TxPacket");OLED_ShowString(3, 1, "RxPacket");Serial_TxPacket[0] = 0x01;Serial_TxPacket[1] = 0x02;Serial_TxPacket[2] = 0x03;Serial_TxPacket[3] = 0x04;while (1){KeyNum = Key_GetNum();if (KeyNum == 1){Serial_TxPacket[0] ++;Serial_TxPacket[1] ++;Serial_TxPacket[2] ++;Serial_TxPacket[3] ++;Serial_SendPacket();OLED_ShowHexNum(2, 1, Serial_TxPacket[0],2);OLED_ShowHexNum(2, 4, Serial_TxPacket[1],2);OLED_ShowHexNum(2, 7, Serial_TxPacket[2],2);OLED_ShowHexNum(2, 10, Serial_TxPacket[3],2);}if (Serial_GetRxFlag() == 1){OLED_ShowHexNum(4, 1, Serial_RxPacket[0],2);OLED_ShowHexNum(4, 4, Serial_RxPacket[1],2);OLED_ShowHexNum(4, 7, Serial_RxPacket[2],2);OLED_ShowHexNum(4, 10, Serial_RxPacket[3],2);}}
}

Serial.c 

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>uint8_t Serial_TxPacket[4];
uint8_t Serial_RxPacket[4];
uint8_t Serial_RxFlag;void Serial_Init(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 ,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA ,ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);USART_InitTypeDef USART_InitStructure;USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;USART_Init(USART1 ,&USART_InitStructure);USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{USART_SendData(USART1, Byte);while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);	
}void Serial_SendArray(uint8_t *Array, uint16_t Length)
{uint16_t i;for (i = 0;i < Length; i++){Serial_SendByte(Array[i]);}
}void Serial_SendString(char *String)
{uint8_t i = 0;while(String[i] != '\0'){Serial_SendByte(String[i]);i++;}		
}uint32_t Serial_Pow(uint32_t X, uint32_t Y)
{uint32_t Result = 1;while(Y--){Result *= X;}return Result;
}	void Serial_SendNumber(uint32_t Number, uint8_t Length)
{uint8_t i;for (i = 0;i < Length;i++){Serial_SendByte(Number / Serial_Pow(10, Length - i -1) % 10 + '0');}
}int fputc(int ch, FILE *f)
{Serial_SendByte(ch);return ch;
}void Serial_Printf(char *format, ...)
{char String[100];va_list arg;va_start(arg,format);vsprintf(String, format, arg);va_end(arg);Serial_SendString(String);
}void Serial_SendPacket(void)
{Serial_SendByte(0xFF);Serial_SendArray(Serial_TxPacket, 4);Serial_SendByte(0xFE);
}uint8_t Serial_GetRxFlag(void)
{if (Serial_RxFlag == 1){Serial_RxFlag = 0;return 1;}else {return 0;}
}void USART1_IRQHandler(void)
{static uint8_t RxState = 0;static uint8_t pRxPacket = 0;if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE)==SET){uint8_t RxData = USART_ReceiveData(USART1);switch(RxState){case 0:if (RxData == 0xFF){RxState = 1;pRxPacket = 0;}break;case 1:Serial_RxPacket[pRxPacket] = RxData;pRxPacket ++;if (pRxPacket >= 4){RxState = 2;}					break;case 2:if (RxData == 0xFE){RxState = 0;Serial_RxFlag = 1;}break;}			USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);}
}

Serial.h 

#ifndef __SERIAL_H__
#define __SERIAL_H__#include <stdio.h>extern uint8_t Serial_TxPacket[];
extern uint8_t Serial_RxPacket[];void Serial_Init(void);
void Serial_SendByte(uint8_t Byte);
void Serial_SendArray(uint8_t *Array, uint16_t Length);
void Serial_SendString(char *String);
void Serial_SendNumber(uint32_t Number, uint8_t Length);
void Serial_Printf(char *format, ...);void Serial_SendPacket(void);uint8_t Serial_GetRxFlag(void);#endif

 

 四、实例二（文本数据包接收）

这里发送数据包的速度不能过快，不然会产生丢包的问题，因为这里是把第一个数据包读完才读下一个包的

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Serial.h"
#include "LED.h"
#include <string.h>int main(void)
{OLED_Init();LED_Init();Serial_Init();OLED_ShowString(1, 1, "TxPacket");OLED_ShowString(3, 1, "RxPacket");while (1){if (Serial_RxFlag == 1){OLED_ShowString(4, 1, "                ");OLED_ShowString(4, 1, Serial_RxPacket);if (strcmp(Serial_RxPacket, "LED_ON")==0){LED1_ON();Serial_SendString("LED_ON_OK\r\n");OLED_ShowString(2, 1, "                ");OLED_ShowString(2, 1, "LED_ON_OK");}else if (strcmp(Serial_RxPacket, "LED_OFF")==0){LED1_OFF();Serial_SendString("LED_OFF_OK\r\n");OLED_ShowString(2, 1, "                ");OLED_ShowString(2, 1, "LED_OFF_OK");}else{Serial_SendString("ERROR_COMMAND\r\n");OLED_ShowString(2, 1, "                ");OLED_ShowString(2, 1, "ERROR_COMMAND");}Serial_RxFlag = 0;}}
}

Serial.c 

 

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>char Serial_RxPacket[100];
uint8_t Serial_RxFlag;void Serial_Init(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 ,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA ,ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);USART_InitTypeDef USART_InitStructure;USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;USART_Init(USART1 ,&USART_InitStructure);USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{USART_SendData(USART1, Byte);while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);	
}void Serial_SendArray(uint8_t *Array, uint16_t Length)
{uint16_t i;for (i = 0;i < Length; i++){Serial_SendByte(Array[i]);}
}void Serial_SendString(char *String)
{uint8_t i = 0;while(String[i] != '\0'){Serial_SendByte(String[i]);i++;}		
}uint32_t Serial_Pow(uint32_t X, uint32_t Y)
{uint32_t Result = 1;while(Y--){Result *= X;}return Result;
}	void Serial_SendNumber(uint32_t Number, uint8_t Length)
{uint8_t i;for (i = 0;i < Length;i++){Serial_SendByte(Number / Serial_Pow(10, Length - i -1) % 10 + '0');}
}int fputc(int ch, FILE *f)
{Serial_SendByte(ch);return ch;
}void Serial_Printf(char *format, ...)
{char String[100];va_list arg;va_start(arg,format);vsprintf(String, format, arg);va_end(arg);Serial_SendString(String);
}void USART1_IRQHandler(void)
{static uint8_t RxState = 0;static uint8_t pRxPacket = 0;if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE)==SET){uint8_t RxData = USART_ReceiveData(USART1);switch(RxState){case 0:if (RxData == '@' && Serial_RxFlag == 0){RxState = 1;pRxPacket = 0;}break;case 1:if (RxData == '\r'){RxState = 2;}else{Serial_RxPacket[pRxPacket] = RxData;pRxPacket ++;}break;case 2:if (RxData == '\n'){RxState = 0;Serial_RxPacket[pRxPacket] = '\0';Serial_RxFlag = 1;}break;}			USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);}
}

 Serial.h

 

#ifndef __SERIAL_H__
#define __SERIAL_H__#include <stdio.h>extern char Serial_RxPacket[];
extern uint8_t Serial_RxFlag;
void Serial_Init(void);
void Serial_SendByte(uint8_t Byte);
void Serial_SendArray(uint8_t *Array, uint16_t Length);
void Serial_SendString(char *String);
void Serial_SendNumber(uint32_t Number, uint8_t Length);
void Serial_Printf(char *format, ...);void Serial_SendPacket(void);#endif

 

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