基于STM32G431嵌入式学习笔记——六、串口中断实例（基于第12届蓝桥杯串口部分题目）

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已于 2022-12-19 15:47:52 修改 · 3.1k 阅读

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#stm32 #单片机 #学习 #嵌入式硬件 #蓝桥杯

于 2022-11-25 19:58:20 首次发布

本文详细介绍如何在STM32G431平台上利用串口中断进行编程，包括环境配置、USART初始化、函数实现，以及基于串口通信实现的停车场管理功能，如车位判断、车辆进出、费用计算等。

上一节我们初步了解了中断的配置、串口的调试以及中断处理子程序的定义，接下来我们就来学习一下具体如何去应用串口中断。

一、真题引入

1.功能概述
在这里插入图片描述

2.串口功能
在这里插入图片描述

二、环境配置

我们依旧以第四节完成的第12届蓝桥杯节选题为初始环境进行配置，复制出副本改名为USART
在这里插入图片描述

1) CubeMX 初始化 USART1
（一配引脚和异步通讯，二配速率、长度等，三配中断允许和优先级）；
在这里插入图片描述

2) 打开keil，将main.c恢复到两节前的内容
参考原来代码里的全局变量、头文件、函数声明、函数定义进行文件恢复。
这告诉我们编程时及时存档拷贝备份是很重要的！！）

三、函数实现

1.led.h led.c key.c key.h

参考基于STM32G431嵌入式学习笔记——四、LED+KEY+LCD综合练习（基于第12届蓝桥杯显示部分题目）

2.busi.h

在书写头文件前，我们首先要考虑关于停车场我们都需要有什么：
各种基本属性（车、时间、停车位）；进车库出车库操作还有一些基本的异常处理函数。
因此我们围绕以上设想进行书写。
（1）一些基本属性的定义
车：车的类型 + 车牌号
时间：年月日时秒分
停车位：车 + 停留时间 + 是否有车占据
在这里插入图片描述

（2）相关属性的初始化
在这里插入图片描述

（3）相关异常以及状态判断
在这里插入图片描述

（4）关于停车场会发生的功能函数
在这里插入图片描述

至此busi.h头文件编写完毕，完整代码如下：

//车
typedef struct Car
{
   
   
    char type[5];
    char id[5];
}Car;
//时间
typedef struct Time
{
   
   
    int year,month,day;
    int hour,minute,second;
}Time;
//停车位
typedef struct Parking
{
   
   
    Car car;
    Time time;
    char flag;
}Parking;

//停车场有8个位置
#define PARKING_SIZE 8
//车辆信息初始化
Car CarInit(char* type,char* id);
//时间设置
Time TimeInit(int year,int month,int day,int hour,int minute,int second);
//停车场初始化
void ParkingInit(void);

//判断传入字符串格式是否正确
int DataSplit(void);
//判断当前车位是否是空
int IsEmpty(Parking now);
//判断目前的车是进场还是离场（停车场原来就存在则为离场）
int IsExist(Car oldcar,Car newcar);

//车辆进入停车场
int ParkIn(Parking *park,Car car,Time enter);
//车辆离开停车场
float ParkOut(Parking *park,Car car,Time leave);
//清空某车位信息
void ClearPark(Parking *park,int location);
//串口通信函数
void park_proc(Parking *park,Car car,Time time);

3.busi.c

（1）多个文件都会使用的全局变量定义
当我们想让某个全局变量在同工程不同文件下起到相同作用，则需借助extern来修饰：
在这里插入图片描述
（2）仅在该文件会使用的全局变量定义

（3）相关属性的初始化
其中strcpy用到了#include "string.h"的头文件

（4）相关异常以及状态判断
①字符串格式校验
我们会对字符串进行分割拆解，并对分割出来的每一个字符串进行类型的校验。
这里用到了**sscanf( )函数，来自#include “sdtio.h”**的头文件
常见用法如下：
在这里插入图片描述那么这一长长的字符串是从哪里来的呢？我们通过题目可以知道车辆信息是由串口输入的，因此我们需要设置一些与串口通信有关的变量，写入usart.c文件中：

其中RxLen、TxLen分别为接收信息、发送信息的字符串长度，其定义应在usart.h文件中进行宏定义；
且在刚刚定义的这几个变量我们是会在多个文件中去使用的，因此我们不妨将其在头文件中再次定义（添加extern是代表这个全局变量在每个文件中出现的时候代表的是相同的变量）

如果将extern变量写入某头文件，这样如果我们想在多个.c文件中使用该变量，仅需在对应的文件开头添加#include "某某.h"就好

具体结果如下：
在这里插入图片描述
这时我们便可以在busi.c中调用该头文件，去使用这些串口通信变量（顺便将可能会即将用到的头文件也加入）：

接下来我们就书写函数内容，大体思路就是“分割字符串，匹配字符串，不合要求就返回0，并向串口发送端buffer传入错误提示信息；完全匹配就返回1”
在这里插入图片描述

②判断车位是否为空 ③判断当前车是否与现停的车相同
在这里插入图片描述 （5）关于停车场会发生的功能函数
①进入停车场

②离开停车场 + 清除车位数据
继续跟在上面的函数之后书写就好

//车辆离开停车场
float ParkOut(Parking *park,Car car,Time leave)
{
   
   
    int i,ptime1,ptime2;
    i = ptime1 = ptime2 = 0;
    float price = 0;
    Car oldcar;
    Time oldtime;
    for(i=0;i<8;i++)
    {
   
   
        oldcar = park[i].car;
        oldtime = park[i].time;
        //进入if循环则说明是要从这个位置离开停车场
        if(IsExist(oldcar,car))
        {
   
   
            //判断时间是否合法
            ptime1 = (leave.year - oldtime.year)*365*24 +
                    (leave.month - oldtime.month)*30*24 +
                    (leave.day - oldtime.day)*24 + 
                    (leave.hour - oldtime.hour)*1;
            ptime2 = (leave.minute - oldtime.minute)*60 + 
                    (leave.second - oldtime.second);
            //进入if说明时间不合法
            if(ptime1<0 && ptime2