本文主要介紹利用stm32CubeMX+Keil，在STM32F103C8T6上，嘗試使用寄存器地址方式和HAL庫這兩種方式，實現及串口通信，還涉及到Keil5編譯器V5的安裝。由于篇幅太長，本篇文章主要介紹實踐操作，理論知識寫在我之前的一篇帖子 嵌入式系統開發09——串口通信 里。

目錄

• 一、任務要求
• 二、環境搭建
• • 1、硬件環境
  • 2、軟件環境
• 三、寄存器方式實現串口通信
• • 1、創建工程
  • 2、代碼編寫
  • 3、V5編譯器安裝
  • 4、編譯
  • 5、燒錄
  • 6、實現效果
• 四、HAL庫方式實現串口通信
• • 1、創建工程
  • 2、代碼編寫
  • 3、編譯
  • 4、燒錄
  • 5、實現效果
• 五、仿真邏輯分析儀的使用
• 六、總結

一、任務要求

安裝 stm32CubeMX，配合Keil，分別嘗試使用寄存器地址方式（匯編或C，不限） 和HAL庫這兩種方式，完成下列任務：
1、完成一個STM32的USART串口通訊程序（查詢方式即可，暫不要求采用中斷方式），要求：
1）設置波特率為115200，1位停止位，無校驗位；
2）STM32系統給上位機（win10）連續發送“hello windows！”。win10采用“串口助手”工具接收。
2、在沒有示波器條件下，可以使用Keil的軟件 仿真邏輯分析儀 功能觀察管腳的時序波形，更方便動態跟蹤調試和定位代碼故障點。 請用此功能觀察第1題中串口輸出波形，并分析時序狀態正確與否，高低電平轉換周期實際為多少。

二、環境搭建

1、硬件環境

• STM32F103C8T6核心板
  

• USB轉TTL
  

• 面包板一塊

• 杜邦線（公對公、母對母）若干

• 連接方法：

USB轉TTLSTM32F103C8T6

GND	G
3V3	3V3
RXD	PA9
TXD	PA10

注意將核心板上的BOOT0設置為1，BOOT1設置為0

2、軟件環境

• MDK5、stm32CubeMX、虛擬邏輯分析儀的安裝與使用可以參考本人的另外兩篇帖子。
  1、嵌入式系統開發05——MDK5的安裝、匯編語言編程入門實踐以及Hex文件的分析
  2、嵌入式系統開發08——stm32CubeMX+HAL庫實現流水燈以及虛擬邏輯分析儀的使用

• CH340驅動(USB串口驅動)
  安裝好之后，將 USB轉TTL 和 STM32F103C8T6 連接到電腦上后可以看到端口處連接有一個 USB-SERIAL CH340
  

• FlyMcu 燒錄助手
  
  

• 串口通信助手(SSCOM)
  
  

三、寄存器方式實現串口通信

1、創建工程

• 可以按照我之前的帖子來創建工程：
  嵌入式系統開發05——MDK5的安裝、匯編語言編程入門實踐以及Hex文件的分析

• 可以直接利用下面的工程模板來建立（建議使用這種方法）
  鏈接：https://pan.baidu.com/s/1TN_MMYkEdkv1R7TAUwIJEw?pwd=plt3
  提取碼：plt3

• 建立模板之后點擊魔術棒，點擊 Device，將芯片選擇為 STM32F103C8
  

• 點擊 C/C++，將 Define 里面的 STM32F10X_HD 改為 STM32F10X_MD
  

2、代碼編寫

• （1）在 SYSTEM 組下雙擊 usart.c，其中的 uart_init 函數，代碼如下

void uart_init(u32 pclk2,u32 bound) { float temp;u16 mantissa;u16 fraction; temp=(float)(pclk2*1000000)/(bound*16);//得到USARTDIVmantissa=temp; //得到整數部分fraction=(temp-mantissa)*16; //得到小數部分 mantissa<<=4;mantissa+=fraction; RCC->APB2ENR|=1<<2; //使能PORTA口時鐘 RCC->APB2ENR|=1<<14; //使能串口時鐘 GPIOA->CRH&=0XFFFFF00F;//IO狀態設置GPIOA->CRH|=0X000008B0;//IO狀態設置 RCC->APB2RSTR|=1<<14; //復位串口1RCC->APB2RSTR&=~(1<<14);//停止復位 //波特率設置USART1->BRR=mantissa; // 波特率設置 USART1->CR1|=0X200C; //1位停止,無校驗位. #if EN_USART1_RX //如果使能了接收//使能接收中斷 USART1->CR1|=1<<5; //接收緩沖區非空中斷使能 MY_NVIC_Init(3,3,USART1_IRQn,2);//組2，最低優先級 #endif }

先計算得到 USART1->BRR 的內容。然后開始初始化串口引腳，然后設置波特率和奇偶校驗等。
這里需要注意一點，因為我們使用到了串口的中斷接收，必須在 usart.h 里面設置 EN_USART1_RX 為 1（默認設置就是 1 的）。該函數才會配置中斷使能，以及開啟串口 1 的 NVIC 中斷。這里我們把串口 1 中斷放在組 2，優先級設置為組 2 里面的最低。

• （2）在 test.c 中編寫如下代碼

#include "sys.h" #include "usart.h" #include "delay.h" int main(void) { u16 t; u16 len; u16 times=0;Stm32_Clock_Init(9); //系統時鐘設置delay_init(72); //延時初始化uart_init(72,115200); //串口波特率初始化為115200while(1){if(USART_RX_STA&0x8000){ len=USART_RX_STA&0x3FFF;//得到此次接收到的數據長度printf("\r\n hello windows! \r\n\r\n");for(t=0;t<len;t++){USART1->DR=USART_RX_BUF[t]; //發送一個字節到串口，通過直接操作寄存器來實現的while((USART1->SR&0X40)==0);//等待發送結束}printf("\r\n\r\n");//插入換行USART_RX_STA=0;}else{times++;if(times%200==0)printf("hello windows!\r\n"); delay_ms(10); }} }

其中 while((USART1->SR&0X40)==0)，表示就是我們在寫了一個字節在 USART1->DR 之后，要檢測這個數據是否已經被發送完成了，通過檢測 USART1->SR 的第 6 位，是否為 1 來決定是否可以開始第二個字節的發送。

3、V5編譯器安裝

這里點擊編譯，我最開始編譯時，會報很多錯

這里是以為編譯器選擇錯誤，V6編譯器無法兼容部分代碼

此時應該選擇V5編譯器，但是當選擇 Missing：Compiler Version 5 進行編譯時，提示：

這里是因為 KEIl5 新版本，官方不再默認安裝V5編譯器，需要自己安裝V5編譯器。安裝方法如下：

（1）下載文件
鏈接：https://pan.baidu.com/s/1hDvFC3oyAPte5H6A9R5CFg?pwd=2022
提取碼：2022
（2）解壓到 Keil5 的 ARM 文件夾下（這里需要找到自己的 Keil5 的安裝路徑，我這里顯示的是解壓后的文件夾內容）

（3）解壓完成后，以管理員身份運行Keil5，點擊打開 File Extensions, Books and Environment…

（4）選擇 Folders/Extensions，點擊 …

（5）選擇 Add another ARM Compiler Version to List…

（6）選擇 ARMCC 的安裝路徑，點擊確定

（7）如下圖，我們可以看到，ARMCC 已經添加成功了，點擊 Close ->OK

（8）最后回到 Keil5 主界面，打開 Option for target，到這一步，我們就可以選擇使用compiler version 5了

4、編譯

點擊魔術棒，在 Output 下勾選 Create HEX File

在 Debug 下勾選 Use Simulator，將 Dialog DLL：改為DARMSTM.DLL；Parameter：改為 -pSTM32F103C8

否則調試的時候使用虛擬邏輯分析儀觀察輸出波形時，會提示錯誤

在 Target 下，將 ARM Compiler：改為 Use default compiler version 5

點擊編譯，發現編譯成功

5、燒錄

按照硬件環境部分將硬件連接到電腦串口上，打開 FlyMcu燒錄軟件

找到生成的 hex 文件，點擊打開

搜索串口

設置波特率為115200bps

點擊開始編程，進行燒錄

6、實現效果

打開串口調試助手 SSCOM，打開串口設置

配置串口設置

點擊打開串口

觀察結果

用 Keil5 的虛擬邏輯分析儀觀察輸出波形

四、HAL庫方式實現串口通信

1、創建工程

• 打開STM32CubeMX，點擊 ACCESS TO MCU SELECTOR
  

• 選擇 STM32F103C8
  

• 設置RCC，設置高速外部時鐘HSE，選擇外部時鐘源
  

• 點擊 Connectivity，選擇 USART1 ，Mode 設置為 Asynchronous（異步通信）
  

• 波特率為115200，1位停止位，無校驗位（這里不需要改，默認就是這樣）
  

• NVIC Settings 一欄使能接收中斷，勾選Enabled
  

• 時鐘設置，將HCLK設置為 72MHz
  

• 項目設置，設置項目的名稱、位置、環境
  

• 生成項目
  

2、代碼編寫

（1）打開工程，點擊 Open Project，找到 main.c

（2）在 main.c 中用一個數組存儲 STM32 需要給上位機發送的消息

uint8_t data[]="hello windows!\n";

（3）在while循環中調用查詢，并調用延時函數

HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)data, 15, 0xffff);HAL_Delay(100); //延時100ms

3、編譯

點擊魔術棒，在 Output下勾選 Create HEX File

在 Target 下將編譯器版本改為 V6.18

在Debug里面選擇 Use Simulator，將 Dailog DLL設置為DARMSTM.DLL，Parameter設置為-pSTM32F103C8；

點擊OK，點擊編譯

4、燒錄

按照硬件環境部分將硬件連接到電腦串口上，打開 FlyMcu燒錄軟件

找到生成的 hex 文件，點擊打開

搜索串口

設置波特率為115200bps

點擊開始編程，進行燒錄

5、實現效果

打開串口調試助手 SSCOM，打開串口設置

配置串口設置

點擊打開串口

觀察結果

五、仿真邏輯分析儀的使用

（1）在KEIL5中打開調試

（2）打開邏輯分析儀

（3）添加需要觀察的引腳USART1_SR，調為Bit模式，點擊關閉

（4）點擊Run ，開始運行

（5）分析波形

發送信息時高電平的持續時間為 0.458us

發送信息時低電平的持續時間為 87us

延時100ms

六、總結

本文主要介紹利用stm32CubeMX+Keil，在STM32F103C8T6上，嘗試使用寄存器地址方式和HAL庫這兩種方式，實現串口通信。通過實驗發現，stm32CubeMX的可視化操作可以使得寄存器的初始化配置操作變得非常簡單、便捷；HAL庫函數則封裝了許多stm32的常用函數，相較于寄存器方式，HAL庫函數stm32的學習和使用更加容易上手。希望能夠給各位讀者幫助，同時也希望各位讀者能夠自己嘗試去實驗，實踐是檢驗真理的唯一標準，只有通過實驗才能夠真正熟知和掌握知識。若博客中有不足或者缺漏，望各位指出。

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參考列表：
1.搭建STM32開發環境——STM32CubeMX，Keil5
2.STM32實現LED閃爍——基于HAL庫
3.基于 MDK 創建 STM32 匯編程序：串口輸出 Hello world
4.STM32最小核心板F103串口通信USART

總結

以上是生活随笔為你收集整理的嵌入式系统开发10——STM32串口通信的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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