第7周作业--中断及串口通信进阶

已于 2022-10-26 17:44:38 修改
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文章标签： 单片机 stm32 嵌入式硬件
于 2022-10-25 23:25:18 首次发布
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_52001155/article/details/127524267
本文围绕STM32展开实验，包括用外部中断模式控制灯亮灭，在STM32CubeMx软件中配置项目，通过KEil配置代码并烧录；采用HAL库中断方式进行串口通信，同样进行项目配置和代码编写；还涉及串口DMA发送接收，介绍了CubeMX配置项目的步骤。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

一、实验内容和任务

  1. 用stm32F103核心板的GPIOA端一管脚接一个LED，GPIOB端口一引脚接一个开关（用杜邦线模拟代替）。采用中断模式编程，当开关接高电平时，LED亮灯；接低电平时，LED灭灯。2. 采用串口中断方式重做上周的串口通信作业，分别实现：1）当stm32接收到字符“s”时，停止持续发送“hello windows!”; 当接收到字符“t”时，持续发送“hello windows!”（提示：采用一个全局标量做信号灯）；2）当stm32接收到字符“stop stm32!”时，停止持续发送“hello windows!”; 当接收到字符“go stm32!”时，持续发送“hello windows!”(提示：要将接收到的连续字符保存到一个字符数组里，进行判别匹配。写一个接收字符串的函数。

二、实验要求

1. 分组要求：每个学生独立完成，即1人1组。

2. 程序及报告文档要求：具有较好的可读性，如叙述准确、标注明确、截图清晰等。

3.项目代码上传github，同时把项目完整打包为zip文件，与实验报告（Markdown源码及PDF文件）、作业博客地址一起提交到学习通。

三. 实验过程介绍 （此处可以填博客内容）

stm32外部中断模式控制灯亮灭

一、在STM32CubeMx软件中配置项目

1.引脚配置

A4输出控制灯的亮灭,设置为GPIO_Output
A1持续输出高电平,设置同上
A7持续输出低电平,设置同上
B5模拟开关,设置为GPIO_EXTI5

在这里插入图片描述

2.配置EXIT

在这里插入图片描述

3.配置SYS

在这里插入图片描述

4.配置GPIO

把A1配置为高电平、A7配置为低电平
把B5中断配置为上升沿和下降沿都触发

User Label可以为当前引脚设置一个别名，方便后续自己调用。
在这里插入图片描述

5.勾上，并完成项目名设置等

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

二、通过KEil配置代码

1.打开生成的项目，找到stm32f1xx_it.c

在这里插入图片描述

2.找到EXTI9_5_IRQHandler这个函数，选中 HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler这个语句按F12跳到该函数

无法跳到该函数的话编译一下就行。

在这里插入图片描述

3.往下找到HAL_GPIO_EXTI_Callback这个函数

该函数是给用户自己重写的，可以在这里根据不同的中断来执行不同的处理。在这里我们需要根据B5的不同中断来实现A4的亮灭。

在这里插入图片描述

函数代码

    void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin){
      if(GPIO_Pin == SWITCH_Pin){
        //获取B5的电位
        GPIO_PinState pinState = HAL_GPIO_ReadPin(SWITCH_GPIO_Port,SWITCH_Pin);

        //低电位
        if(pinState==GPIO_PIN_RESET)
        HAL_GPIO_WritePin(LED_A4_GPIO_Port,LED_A4_Pin,GPIO_PIN_RESET);//把A4变为低电位
        //高电位
        else
            HAL_GPIO_WritePin(LED_A4_GPIO_Port,LED_A4_Pin,GPIO_PIN_SET);//把A4变为高电位
        }
    }

4.编译生成hex文件

5.通过MCUISP进行烧录

在这里插入图片描述

三、效果

说明：

 因为抖动的原因，当B5什么也不接入的时候，LED灯一直在频繁闪，看起来是亮的，但是不是很亮。
 当B5接入高电平后LED明显变亮。
 当B5接低电平后LED直接熄灭。

在这里插入图片描述

HAL库中断方式进行串口通信

一、通过CubeMX配置项目

1.设置RCC

在这里插入图片描述

2.设置SYS

在这里插入图片描述

3.设置USART

在这里插入图片描述

4.设置NVIC

在这里插入图片描述

5.创建项目

在这里插入图片描述

二、在keil配置代码

1.打开通过CubeMX生成的项目

2.在main函数前定义全局变量和添加头文件

#include "main.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"
#include "string.h"

char myBuffer[] = "I have gotten your message: "; //用户提示信息
char Enter[] = "\r\n"; //回车换行
char getBuffer[100]; //用户自定义的缓冲区
char value;
char str1[] = "go stm32!";
char str2[] = "stop stm32!";
char c;//指令 0:停止  1:开始
char message[]="hello Windows\n";//输出信息
char tips[]="CommandError\n";//提示1
char tips1[]="Start.....\n";//提示2
char tips2[]="Stop......\n";//提示3
int flag=1;//标志 0:停止发送 1.开始发送
int countofGetBuffer=0;

3.修改main.c主函数中while循环并在循环前设置接收中断

 HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)&value, 1);
 
 while (1)
  {
		if(flag==1){
			//发送信息
			HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&message,COUNTOF(message),0xFFFF); 
			//延时
			HAL_Delay(1000);
		}else if(flag==0){
			HAL_Delay(1000);
		}
  }

4.在main.c函数下部重写中断回调函数

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart1){
	HAL_UART_IRQHandler(huart1);
	getBuffer[countofGetBuffer++]=value;
	if(strcmp(getBuffer,str1)==0){
		flag = 1;
		HAL_UART_Transmit(huart1, (uint8_t *)&tips1, COUNTOF(tips1),0xFFFF);
		countofGetBuffer = 0;
		memset(getBuffer,0,COUNTOF(getBuffer));
	}else if(strcmp(getBuffer,str2)==0){
	    flag = 0;
		HAL_UART_Transmit(huart1, (uint8_t *)&tips2, COUNTOF(tips2),0xFFFF); 
		countofGetBuffer = 0;
		memset(getBuffer,0,COUNTOF(getBuffer));
	}
	HAL_UART_Receive_IT(huart1, (uint8_t *)&value,1);
}

5.main.c函数全部代码

/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * @file           : main.c
  * @brief          : Main program body
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * Copyright (c) 2022 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.
  *
  * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
  * in the root directory of this software component.
  * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
  *
  ******************************************************************************
  */
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"
#include "string.h"

char myBuffer[] = "I have gotten your message: "; //用户提示信息
char Enter[] = "\r\n"; //回车换行
char getBuffer[100]; //用户自定义的缓冲区
char value;
char str1[] = "go stm32!";
char str2[] = "stop stm32!";
char c;//指令 0:停止  1:开始
char message[]="hello Windows\n";//输出信息
char tips[]="CommandError\n";//提示1
char tips1[]="Start.....\n";//提示2
char tips2[]="Stop......\n";//提示3
int flag=1;//标志 0:停止发送 1.开始发送
int countofGetBuffer=0;
/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */

/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */

/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */

/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */

/* USER CODE END 0 */

/**ep
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
  #define COUNTOF(a) (sizeof(a)/sizeof(*(a)))
	  //jkl
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

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

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  
  HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)&value, 1);
  //HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)&c, 10);


  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
		if(flag==1){
			//发送信息
			HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&message,COUNTOF(message),0xFFFF); 
			//延时
			HAL_Delay(1000);
		}else if(flag==0){
			HAL_Delay(1000);
		}
  }
}
 
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart1){
	HAL_UART_IRQHandler(huart1);
	getBuffer[countofGetBuffer++]=value;
	if(strcmp(getBuffer,str1)==0){
		flag = 1;
		HAL_UART_Transmit(huart1, (uint8_t *)&tips1, COUNTOF(tips1),0xFFFF);
		countofGetBuffer = 0;
		memset(getBuffer,0,COUNTOF(getBuffer));
	}else if(strcmp(getBuffer,str2)==0){
	    flag = 0;
		HAL_UART_Transmit(huart1, (uint8_t *)&tips2, COUNTOF(tips2),0xFFFF); 
		countofGetBuffer = 0;
		memset(getBuffer,0,COUNTOF(getBuffer));
	}
	HAL_UART_Receive_IT(huart1, (uint8_t *)&value,1);
}

void USART1_IRQHandler(void)
{
	 HAL_UART_IRQHandler(&huart1); //该函数会清空中断标志，取消中断使能，并间接调用回调函数
   HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)getBuffer,10);  //添加的一行代码
}

/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void){
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_HSI;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_0) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

/* USER CODE BEGIN 4 */

/* USER CODE END 4 */

/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @retval None
  */
void Error_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
  __disable_irq();
  while (1)
  {
  }
  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}


#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/**
  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  *         where the assert_param error has occurred.
  * @param  file: pointer to the source file name
  * @param  line: assert_param error line source number
  * @retval None
  */
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
     ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  /* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

6.编译并烧录

7.效果

在这里插入图片描述

DMA (串口DMA发送接收)

一、通过CubeMX配置项目

1设置RCC

在这里插入图片描述

2设置串口

1点击USATR1
2设置MODE为异步通信(Asynchronous)
3基础参数：波特率为115200 Bits/s。传输数据长度为8 Bit。奇偶检验无，停止位1 接收和发送都使能
4GPIO引脚自动设置 USART1_RX/USART_TX
5 NVIC Settings 一栏使能接收中断

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

3 DMA设置

在这里插入图片描述

  • 点击DMASettings 点击 Add 添加通道

  • 选择USART_RX USART_TX 传输速率设置为中速

  • DMA传输模式为正常模式

  • DMA内存地址自增，每次增加一个Byte(字节)

  • 1DMA基础设置

    右侧点击System Core 点击DMA

在这里插入图片描述

时钟源设置

在这里插入图片描述

4项目文件设置
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

配置下载工具
新建的工程所有配置都是默认的 我们需要自行选择下载模式，勾选上下载后复位运行
在这里插入图片描述

在main.C中添加：

 /* USER CODE BEGIN Init */
	uint8_t Senbuff[] = "\r\n**** Serial Output Message by DMA ***\r\n   UART DMA Test \r\n   Zxiaoxuan";  //定义数据发送数组
  /* USER CODE END Init */

while循环：

  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */
			HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, (uint8_t *)Senbuff, sizeof(Senbuff));
	        HAL_Delay(1000);
    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }

串口助手测试正常：

在这里插入图片描述

五、参考

https://blog.youkuaiyun.com/qq_47281915/article/details/121024427

https://blog.youkuaiyun.com/as480133937/article/details/104827639/

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