[嵌入式] VSPD+XCOM+Proteus仿真stm32串口通信

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[嵌入式]VSPD+XCOM+Proteus仿真stm32串口通信

本文说明

功能要求

开机后，向串口1发送“Welcome”
串口1接收字节指令“0xA1",打开LED1，回传“LED1 ON”
串口1接收字节指令“0xA2",关闭LED1，回传“LED1 OFF”
在串口发送过程中，打开LED2作为发送数据指示灯

相关软件使用说明
STM32CubeMX+Keil+Proteus相关的安装、使用、配置等基础操作不再赘述，有关内容的详细介绍如下
STM32CubeMX+Keil5+Proteus实现按键控制LED灯（入门篇）.

串行接口相关知识点

通信方式：串行通信和并行通信
模式：单工、半双工、全双工（任意时刻是否能同时发送和接收数据）
异步串行通信：通信双方在没有同步时钟的前提下，将一个字符按位进行传输的通信方式
串口转USB接口：CH340、CP2012
STM32芯片的串口USART功能十分强大，大多时候采用异步串行通信
USART1_TX与PA9复用， USART1_RX与PA10复用
USART2_TX与PA2复用， USART2_RX与PA3复用

HAL库中串口发送的重要函数

阻塞式发送函数（要等待数据发完才能做其他任务）
HAL_UART_Transmit()

非阻塞式发送函数
HAL_UART_Transmit_IT()
看函数名，多了个_IT, 即在阻塞式发送的基础上可以中断（Interrupt）

串口发送完毕中断回调函数
void HAL_UART_TxCpltCallback()

举例说明串口发送函数的作用

假如我们使用非阻塞式的串口发送函数，将发送数组dat_Txd中的前5个数据发送到USART1,在发送完数据后，翻转PB9引脚的输出电平

HAL_UART_Transmit_IT(&huart1,dat_Txd,5);
void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
	if(huart->Instance == USART1) //判断发送数据的串口
	{
		HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_9);
	}
}

如果是使用阻塞式发送函数，则代码变为如下内容

HAL_UART_Transmit(&huart1,dat_Txd,5,10000);  //超时等待10000ms
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_9);

HAL库中串口接收的重要函数

阻塞式接收函数（要等待数据接收完才能做其他任务，所以不推荐）
HAL_UART_Transmit()

非阻塞式接收函数（推荐使用）
HAL_UART_Transmit_IT()

串口发送完毕中断回调函数
void HAL_UART_RxCpltCallback()

举例说明串口接收函数的作用

假如使用非阻塞式的串口发送函数，接收USART1中的一个字节，将其保存在dat_Rxd,在发送完数据后，若该字节位0x5A，则翻转PB9引脚的输出电平

HAL_UART_Transmit_IT(&huart1,dat_Rxd,1);
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
	if(huart->Instance == USART1) //判断发送数据的串口
	{
		if(dat_Rxd == 0x5A)
			HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_9);
	}
}

STM32CubeMX配置USART

Mode选择Asynchronous(异步的)
Baud Rate(波特率)选择9600Bits/s
然后使能一下NVIC,勾选USART1 interrupt Enabled即可

在这里插入图片描述
其他的配置内容不再赘述，详情可查看本文开头写的本文说明一章
然后生成代码即可

Keil编写代码逻辑

首先定义一些变量

#define LED1_ON  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,LED1_Pin,GPIO_PIN_RESET); 
#define LED1_OFF HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,LED1_Pin,GPIO_PIN_SET); 
#define LED2_ON  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,LED2_Pin,GPIO_PIN_RESET); 
#define LED2_OFF HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,LED2_Pin,GPIO_PIN_SET); 

uint8_t Tx_str1[]= "Welcome!\r\n";
uint8_t Tx_str2[]= "LED1 ON!\r\n";
uint8_t Tx_str3[]= "LED1 OFF!\r\n";
uint8_t Tx_str4[]= "Command Not Found!\r\n";
uint8_t Rx_dat = 0; //接收字符变量

然后在主函数内实现开机发送Welcome

  /* USER CODE BEGIN 2 */
	LED2_ON;         																						//发送指示灯LED2亮
	HAL_UART_Transmit(&huart1,Tx_str1,sizeof(Tx_str1),1000);    //阻塞式发送函数
	LED2_OFF;         																					//发送结束时，指示灯LED2灭
	HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&Rx_dat,1);                     //等待接收字符
  /* USER CODE END 2 */

发送函数执行结束后，要等待串口发来的字符
而每当HAL_UART_Receive_IT()函数执行之后，则进入中断，进入回调函数HAL_UART_RxCpltCallback(）

因此我们需要编辑我们的回调函数

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
	if(huart->Instance == USART1)
	{		
		switch(Rx_dat)
		{
			case 0x4f:
				LED1_ON;
				LED2_ON;         																						//发送指示灯LED2亮
				HAL_UART_Transmit(&huart1,Tx_str2,sizeof(Tx_str2),1000);   //阻塞式发送函数
				LED2_OFF;         																					//发送结束时，指示灯LED2灭
			break;
			
			case 0x43:
				LED1_OFF;
				LED2_ON;         																						//发送指示灯LED2亮
				HAL_UART_Transmit(&huart1,Tx_str3,sizeof(Tx_str3),1000);   //阻塞式发送函数
				LED2_OFF;         																					//发送结束时，指示灯LED2灭				
			break;
			
			default:
				LED2_ON;         																						//发送指示灯LED2亮
				HAL_UART_Transmit(&huart1,Tx_str4,sizeof(Tx_str4),1000);   //阻塞式发送函数
				LED2_OFF;                                                   //发送结束时，指示灯LED2灭			
			break;
		}	
		HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&Rx_dat,1);                     //等待接收字符
	}
}