STM32单片机串口通信实战：配置串口，传输数据，实战演练

# 1. STM32串口通信基础**

串口通信是一种常用的数据传输方式，它利用串行通信接口在两个设备之间传输数据。STM32单片机内置了串口控制器，支持多种串口通信协议，如UART、USART、RS-232等。

串口通信的原理是将数据位逐个发送和接收，通过发送起始位、数据位、奇偶校验位和停止位来构成一个完整的帧。STM32串口控制器提供了灵活的配置选项，允许用户根据实际需要设置波特率、数据格式和中断模式。

串口通信在嵌入式系统中应用广泛，例如数据采集、设备控制、调试和信息交互等。了解STM32串口通信的基础知识对于开发人员设计和实现可靠的串口通信系统至关重要。

# 2. STM32串口配置与初始化

### 2.1 串口引脚配置

STM32单片机上的串口引脚通常通过GPIO端口复用实现。首先需要配置GPIO端口为串口功能。以STM32F103系列单片机为例，串口1的引脚配置如下：

// 使能GPIOA时钟
RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN;

// 配置PA9为TX引脚，复用功能为USART1_TX
GPIOA->CRH &= ~(GPIO_CRH_MODE9 | GPIO_CRH_CNF9);
GPIOA->CRH |= GPIO_CRH_MODE9_1 | GPIO_CRH_CNF9_1;

// 配置PA10为RX引脚，复用功能为USART1_RX
GPIOA->CRH &= ~(GPIO_CRH_MODE10 | GPIO_CRH_CNF10);
GPIOA->CRH |= GPIO_CRH_MODE10_1 | GPIO_CRH_CNF10_0;

### 2.2 波特率和数据格式配置

串口波特率和数据格式通过串口控制寄存器（USART_CR1）配置。

**波特率配置**

// 设置波特率为9600bps
USART1->BRR = (uint16_t)(SystemCoreClock / 9600);

**数据格式配置**

// 设置数据位为8位
USART1->CR1 &= ~USART_CR1_M;

// 设置停止位为1位
USART1->CR1 &= ~USART_CR1_STOP;

// 设置奇偶校验为无校验
USART1->CR1 &= ~USART_CR1_PAR;

### 2.3 中断配置

串口通信通常使用中断方式提高效率。STM32单片机提供了串口中断控制器（USART_CR1、USART_CR2），可以配置中断触发条件。

**接收中断配置**

// 使能接收中断
USART1->CR1 |= USART_CR1_RXNEIE;

// 设置接收中断优先级
NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 3);

// 使能USART1中断
NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);

**发送中断配置**

// 使能发送中断
USART1->CR1 |= USART_CR1_TXEIE;

// 设置发送中断优先级
NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 2);

// 使能USART1中断
NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);

# 3.1 发送数据

**发送数据流程**

STM32串口发送数据流程如下：

sequenceDiagram
participant User
participant STM32
User->STM32: Write data to data register (DR)
STM32->STM32: Check if TXE flag is set
STM32->STM32: If TXE flag is set, write data to shift register (SR)
STM32->STM32: If TXE flag is not set, wait until it is set
STM32->STM32: Clear TXE flag
STM32->User: Data sent

**发送数据函数**

STM32提供了`HAL_UART_Transmit()`函数用于发送数据：

HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)

**参数说明：**

* `huart`: UART句柄
* `