USART_串口通讯轮询案例(HAL库实现)

引言

       前面讲述的串口通讯案例是使用寄存器方式实现的,有利于深入理解串口通讯底层原理,但其开发效率较低;对此,我们这里再讲基于HAL库实现的串口通讯轮询案例,实现高效开发。当然,本次案例需求仍然和前面寄存器实现的案例一样,故这里就不再赘述相关需求以及电路设计,如果不清楚可参考下面链接跳转查看:USART_串口通讯轮询案例(一)(寄存器实现)-CSDN博客https://blog.csdn.net/2301_79475128/article/details/145222170?spm=1001.2014.3001.5501


一、案例需求描述

二、硬件电路设计

       由于本次案例和前面寄存器实现的案例相同,故这里不再赘述,可直接点击上面链接跳转查看,感谢支持!


三、软件设计

       话不多说,我们本次就基于HAL库来二次实现一下串口通讯轮询方式下的案例。首先我们必然是进入STM32CubeMX软件创建好工程并进行相应配置。

3.1 STM32CubeMX配置

首先,我们进入STM32CubeMX,开始创建工程

3.1.1 创建工程

       单击【ACCESS TO MCU SELECTOR】,然后选择自己使用的芯片类型双击它即可创建新的工程。

3.1.2 工程配置

        接下来,我们对其中相关部分进行配置,首先最基本的配置即【System Core】中【SYS】和【RCC】时钟等的配置,本次还涉及到收发数据使用的GPIO口,也会在其中进行配置。

       所以,单击【System Core】,选择【SYS】,配置调试器Debug串行单线【serial wire】,这样我们STLink下载器才能使用。

          然后,选择【RCC】,配置时钟,先是外部时钟,全部修改为晶振或者石英振荡器【Crystal/Ceramic Reasonator】即可

然后配置内部时钟,此时直接继续单击【Clock Configuration】,做如下配置即可

       接着,我们需要配置串口涉及到的GPIO,正常情况我们应该是去图形化芯片上设置对应引脚进行配置,但是由于串口通讯模块对应一个数据连接通讯的部分,在STM32CubeMX中有相应的选项可以直接进行配置,所以我们不必直接去配GPIO,可以直接在【Connectivity】中进行所有串口的相关配置。

          然后就可以开始配置串口了,首先我们目前只是使用串口异步功能,所以【Mode】一栏选择异步【Asynachronous】即可,然后下面的硬件流控【Hardware Flow control】不开启,即默认【Disable】就可以。 

        紧接着,我们看向下方,会发现有五个选项,分别是参数配置【Parameter Settings】(串口自身基本参数)、使用常量【User Constants】NVIC设置【NVIC Settings】(和中断相关)、DMA设置【DMA Settings】(DMA相关)、GPIO设置【GPIO Settings】(GPIO相关)。当前我们因为只是最简单的异步收发,只使用了TX和RX,所以只涉及两个GPIO口以及串口的一些参数设置。因此这里我们只要看看参数配置和GPIO设置就好了

单击进入参数设置【Parameter Settings】,可以看见HAL库默认给我们配置的一些参数

        显然,以及包含了我们前面使用寄存器配置串口的内容,这意味着后面自动生成的代码就已经帮我们基本做好了串口的初始化,而这里只需要我们图形化选择一下即可,很显然简单了很多。关于该部分的配置就按照其默认的配(如上图所示)即可。

       然后,我们单击进入GPIO设置【GPIO Settings】,如下图,看看发现以及给我们自动配置好了GPIO的东西,仔细检查一下,就和我们前面寄存器配置GPIO的模式是一样的,即PA9 TX端配置为复用功能的推挽输出模式、PA10 RX端配置成浮空输入模式即可

        最后,我们再进入【Project Manager】【Project】设置一下该工程的名字、路径以及工具链,然后进入【Code Generator】勾选些选项即可。

最后,我们点击【GENERATOR CODE】生成代码,如果在keil中打开工程即可

3.1.3 Keil中配置

        在keil中打开工程后,进入【魔法棒】,然后进入【Debug】,点击进入【Settings】,接着进入【Flash Download】,勾选【Reset and Run】;然后进入【Pack】,取消勾选【Enable】,最后不要忘记🆗保存了。

最后就可以退出keil了。然后进入vscode开始看看代码。

3.2 代码补充

        配置都做好了以后,我们就来看看代码,进入vscode,然后将刚才创建的工程导入进来,然后看看主要代码,首先是GPIO文件中的

       可以发现,这里主要是时钟配置,因为我们HAL库对GPIO的配置主要都放在USART文件中了

然后我们看看USART文件

       显然,这里就看见GPIO口的配置了,同时我们会发现,上面它定义了一个【huart1】变量,我们ctrl+单击这个前面的类型看看这是啥

        显然,这是一个结构体定义,然后看看其中的内容,会发现这实际上都是定义的和串口有关的东西,也就是说,huat1一个串口相关功能的结构体定义。因此下图这一部分全是关于串口的参数配置

       看完这俩以后,我们发现,当时寄存器编写的代码主要就是串口初始化的内容,然而这里HAL库做的时候代码以及全部自动生成了,意味着我们只需要去写一下发送接收的逻辑,同时HAL库也为我们提供了接收和发送数据的相关函数,直接调用即可。

       那么现在,我们来编写一下发送数据的测试逻辑,直接来个发送或者接收字符串吧,这样可以的话说发送单字符也肯定可以了。

        由于我们这里直接调用相应函数即可,这里就直接展示一下对应函数的使用了,main.c中如下图

一句发送,一句延时即可,我们借助这个简单逻辑测试一下,直接编译烧录看现象

显然,没有问题,测试成功。

       然后我们继续测试接收数据功能,实现一个“先接受一个字符串,然后发送”的逻辑,main.c代码如下,先创建两个变量用于存放字符串

然后,while循环中写接收并发送代码,这里和我们前面接收发送点区别:

       多了一个判断,因为这里HAL库中的发送是无脑直接拿到数据就发的,我们现在在循环中,没有发之前给的buffer,虽然我们没写入数据,但是其初始化是0,所以此时接收到的就是0,即发送就会直接把“\0”全部发出来。而为了避免这种情况,我们对接收函数做一个判断,因为其是有返回值的,就是为了避免接收有问题,当它确实正确接收到数据后,就会返回HAL_OK,所以我们这里判断它是否等于这个,等于即说明接收到我们发的了,这样我们再把数据发出来就好了。

然后我们测试一下,编译烧录看效果

显然,我们发送10个字符,他就能正确接收到。说明测试没问题

        当然了,我们发现我们调用接收函数传入的参数需要我们给出接收字符长度,这意味着我们只能接收定长的字符串,如果我们发送任意长的字符串的话,则会产生不符合需求的现象。

        因此,我们要怎么接收变长数据呢?实际上HAL库也提供了发送变长数据的函数,只不过名称稍微有些变化,我们想,之前寄存器实现边长数据的接收时多利用了一个检测空闲帧的位IDLE,所以在HAL库中关于变长数据的接收函数名上就带了IDLE,即如下图

        上图所示函数的描述就是我们用来接收变长数据的函数了。可以发现这里参数的变化就在于之前我们要传入的字符长度这里变成了两个参数,即一个是我们接收字符的总长度Size、另一个是指针表示,显然就是表示我们接收到的字符实际的长度*RxLen

那么·,我们现在就来对此测试一下,代码如下,就是把接收函数换了一个

我们编译烧录看看效果

显然,这里我们成功接收并发送了变长数据,说明本次测试成功了!

       这样,我们本次轮询方式的HAL库实现就完毕了,主要就是做了定长数据的发送或接收以及变长数据的接收和发送

        其中,关于一些异常情况我们这里没有展示,当然大家可以自己去试试看,当定长数据的接收与发送时,如果电脑给芯片发了不是规定长度的字符会出现什么情况。


3.3 相关函数介绍

       本次我们调用了几个HAL库提供的库函数,这里展示一下官方提供的详细的函数说明,只不过是英文的,可以当作锻炼自己翻译能力,或者如果实在看不懂也可以去用翻译软件翻译一下。

3.3.1 发送数据函数 HAL_UART_Transmit

/*** @brief  Sends an amount of data in blocking mode.* @note   When UART parity is not enabled (PCE = 0), and Word Length is configured to 9 bits (M1-M0 = 01),*         the sent data is handled as a set of u16. In this case, Size must indicate the number*         of u16 provided through pData.* @param  huart Pointer to a UART_HandleTypeDef structure that contains*               the configuration information for the specified UART module.* @param  pData Pointer to data buffer (u8 or u16 data elements).* @param  Size  Amount of data elements (u8 or u16) to be sent* @param  Timeout Timeout duration* @retval HAL status*/
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, const uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout);/*** @brief  HAL Status structures definition*/
typedef enum
{HAL_OK       = 0x00U,HAL_ERROR    = 0x01U,HAL_BUSY     = 0x02U,HAL_TIMEOUT  = 0x03U
} HAL_StatusTypeDef;

3.3.2 接收定长数据函数 HAL_UART_Receive

/*** @brief  Receives an amount of data in blocking mode.* @note   When UART parity is not enabled (PCE = 0), and Word Length is configured to 9 bits (M1-M0 = 01),*         the received data is handled as a set of u16. In this case, Size must indicate the number*         of u16 available through pData.* @param  huart Pointer to a UART_HandleTypeDef structure that contains*               the configuration information for the specified UART module.* @param  pData Pointer to data buffer (u8 or u16 data elements).* @param  Size  Amount of data elements (u8 or u16) to be received.* @param  Timeout Timeout duration* @retval HAL status*/
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout);/*** @brief  HAL Status structures definition*/
typedef enum
{HAL_OK       = 0x00U,HAL_ERROR    = 0x01U,HAL_BUSY     = 0x02U,HAL_TIMEOUT  = 0x03U
} HAL_StatusTypeDef;

3.3.3 接收变长数据函数 HAL_UARTEx_ReceiveToIdle

/*** @brief Receive an amount of data in blocking mode till either the expected number of data is received or an IDLE event occurs.* @note   HAL_OK is returned if reception is completed (expected number of data has been received)*         or if reception is stopped after IDLE event (less than the expected number of data has been received)*         In this case, RxLen output parameter indicates number of data available in reception buffer.* @note   When UART parity is not enabled (PCE = 0), and Word Length is configured to 9 bits (M = 01),*         the received data is handled as a set of uint16_t. In this case, Size must indicate the number*         of uint16_t available through pData.* @param huart   UART handle.* @param pData   Pointer to data buffer (uint8_t or uint16_t data elements).* @param Size    Amount of data elements (uint8_t or uint16_t) to be received.* @param RxLen   Number of data elements finally received (could be lower than Size, in case reception ends on IDLE event)* @param Timeout Timeout duration expressed in ms (covers the whole reception sequence).* @retval HAL status*/
HAL_StatusTypeDef HAL_UARTEx_ReceiveToIdle(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint16_t *RxLen, uint32_t Timeout)

以上便是本次文章的所有内容,欢迎各位朋友在评论区讨论,本人也是一名初学小白,愿大家共同努力,一起进步吧!

鉴于笔者能力有限,难免出现一些纰漏和不足,望大家在评论区批评指正,谢谢!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.rhkb.cn/news/6020.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

【深度学习基础】多层感知机 | 权重衰减

【作者主页】Francek Chen 【专栏介绍】 ⌈ ⌈ ⌈PyTorch深度学习 ⌋ ⌋ ⌋ 深度学习 (DL, Deep Learning) 特指基于深层神经网络模型和方法的机器学习。它是在统计机器学习、人工神经网络等算法模型基础上,结合当代大数据和大算力的发展而发展出来的。深度学习最重…

Mac安装Homebrew

目录 安装修改homeBrew源常用命令安装卸载软件升级软件相关清理相关 安装 官网 https://brew.sh/不推荐官网安装方式(很慢很慢或者安装失败联网失败) 检测是否安装homebrewbrew -v执行安装命令 苹果电脑 常规安装脚本 (推荐 完全体 几分钟就…

如何给自己的域名配置免费的HTTPS How to configure free HTTPS for your domain name

今天有小伙伴给我发私信,你的 https 到期啦 并且随手丢给我一个截图。 还真到期了。 javapub.net.cn 这个网站作为一个用爱发电的编程学习网站,用来存编程知识和面试题等,平时我都用业余时间来维护,并且还自费买了服务器和阿里云…

Word常见问题:嵌入图片无法显示完整

场景:在Word中,嵌入式图片显示不全,一部分图片在文字下方。如: 问题原因:因段落行距导致 方法一 快捷方式 选中图片,通过"ctrl1"快捷调整为1倍行距 方法二 通过工具栏调整 选中图片&#xff0…

VUE elTree 无子级 隐藏展开图标

这4个并没有下级节点,即它并不是叶子节点,就不需求展示前面的三角展开图标! 查阅官方文档如下描述,支持bool和函数回调处理,这里咱们选择更灵活的函数回调实现。 给el-tree结构配置一下props,注意! :pr…

Picsart美易照片编辑器和视频编辑器

使用Picsart美易照片编辑器和视频编辑器,将您的创意变为现实。制作专业水准的拼贴画、设计并添加贴纸、快速移除和更换背景,体验流行编辑,比如 黄金时刻、镜中自拍、复古噪点滤镜或千禧滤镜。Picsart美易是一款一体式编辑器,拥有众…

C语言操作符(上)

操作符 一,操作符的分类1,算数操作符2,赋值操作符3,逻辑操作符4,条件操作符4,单目操作符5,函数调用和下表访问操作符 二,原码反码补码三,移位操作符1,左移操作…

(长期更新)《零基础入门 ArcGIS(ArcMap) 》实验六----流域综合处理(超超超详细!!!)

流域综合处理 流域综合治理是根据流域自然和社会经济状况及区域国民经济发展的要求,以流域水流失治理为中心,以提高生态经济效益和社会经济持续发展为目标,以基本农田优化结构和高效利用及植被建设为重点,建立具有水土保持兼高效生态经济功能的半山区流域综合治理模式。数字高程…

k8s的CICD实施项目

环境需求: 目前领导需要做一个需求,临时把我从运维岗位,把我调度到到专家组让我主导cicd的项目实施 目前环境资源 k8s环境,28台服务器,上面是k8s集群,要实施一个测试环境的cicd以及一个生产环境的cicd gitl…

OpenEuler学习笔记(四):OpenEuler与CentOS的区别在那里?

OpenEuler与CentOS的对比 一、基本信息 起源与背景: OpenEuler:由华为发起,后捐赠给开放原子开源基金会,旨在构建一个开放、多元化的云计算和边缘计算平台,以满足华为及其他企业的硬件和软件需求。CentOS:…

全面解析计算机网络:从局域网基础到以太网交换机!!!

一、局域网的基本概念和体系结构 特点: 覆盖较小的地理范围较低的时延和误码率局域网内的各节点之间以“帧"为单位进行传输支持单播、广播、多播 单播(一对一发送帧):如 A->B广播(一对全部发送帧):如 A->BCDEFG多播(一对部分发送帧)&#xff…

实战经验:使用 Python 的 PyPDF 进行 PDF 操作

文章目录 1. 为什么选择 PyPDF?2. 安装 PyPDF3. PDF 文件的合并与拆分3.1 合并 PDF 文件3.2 拆分 PDF 文件 4. 提取 PDF 文本5. 修改 PDF 元信息6. PDF 加密与解密6.1 加密 PDF6.2 解密 PDF 7. 页面旋转与裁剪7.1 旋转页面7.2 裁剪页面 8. 实战经验总结 PDF 是一种非…

不重启JVM,替换掉已经加载的类

不重启JVM,替换掉已经加载的类 直接操作字节码 使用ASM框架直接操作class文件,在类中修改代码,然后retransform就可以了 下边是BTrace官方提供的一个简单例子: package com.sun.btrace.samples;import com.sun.btrace.annotati…

Android系统开发(十五):从 60Hz 到 120Hz,多刷新率进化简史

引言 欢迎来到“帧率探索实验室”!今天,我们要聊聊 Android 11 中对多种刷新率设备的支持。你可能会问:“这和我写代码有什么关系?”别急,高刷新率不仅仅让屏幕更顺滑,还会直接影响用户体验。想象一下&…

Genetic Prompt Search via Exploiting Language Model Probabilities

题目 利用语言模型概率的遗传提示搜索 论文地址:https://www.ijcai.org/proceedings/2023/0588.pdf 项目地址:https://github.com/zjjhit/gap3 摘要 针对大规模预训练语言模型(PLMs)的即时调优已经显示出显著的潜力,尤其是在诸如fewshot学习…

css动画水球图

由于echarts水球图动画会导致ios卡顿&#xff0c;所以纯css模拟 展示效果 组件 <template><div class"water-box"><div class"water"><div class"progress" :style"{ --newProgress: newProgress % }"><…

接口 V2 完善:基于责任链模式、Canal 监听 Binlog 实现数据库、缓存的库存最终一致性

&#x1f3af; 本文介绍了一种使用Canal监听MySQL Binlog实现数据库与缓存最终一致性的方案。文章首先讲解了如何修改Canal配置以适应订单表和时间段表的变化&#xff0c;然后详细描述了通过责任链模式优化消息处理逻辑的方法&#xff0c;确保能够灵活应对不同数据表的更新需求…

postgresql15的停止

PostgreSQL是一个功能非常强大的、源代码开放的客户/服务器关系型数据库管理系统&#xff0c;且因为许可证的灵活&#xff0c;任何人都可以以任何目的免费使用、修改和分发PostgreSQL。介绍过postgresql的启动方法&#xff0c;就很有必要介绍下postgresql的停止方法。 一、停止…

IP协议格式

在传输层中有两个重要的协议&#xff0c;分别为UDP和TCP。UDP追求高效的效率&#xff0c;TCP追求更可靠的传输。但是这两个协议都太极端了&#xff0c;有没有一个协议可以在保证可靠性的同时又不失较高的效率。 针对上面的问题&#xff0c;网络层的IP协议是更好的解决方案。 …

Qt Creator 15.0.0如何更换主题和字体

1.打开Qt Creator 15.0.0 (Community)&#xff0c; 2.点击编辑栏3.点击Preferences... 4.修改主题&#xff0c;点击环境&#xff0c;修改Theme:栏 5.修改字体大小&#xff0c;点击文本编辑器&#xff0c;修改字号栏。&#xff0c;修改Theme:栏