工程链接：https://gitee.com/zh5mku_admin/p4_-uart1.git
前言
从串口开始，发现STM32CubeMx生成的工程，竟然需要对代码进行大概，而且生成的代码不知什么哪一步的问题，上位机发送数据后，始终无法进入到中断服务函数，下位机能发不能收，找了一下网上的，这个地方竟然还是一个坑，我了个去，一度郁闷…
暴脾气上来之后，找了找原子大神的资料，发现从STM32F4开始都有HAL库的资料，捞下来，链接： https://pan.baidu.com/s/1lTam-Cl_8XxMPjay7x7MDQ 提取码：hstk
再结合STM32STM32CubeMx生成的工程代码，两者直接结合魔改，基于STM32STM32CubeMx生成的LED工程，利用原子F4 HAL库的写法的写法，既然原子没出F103的HAL库，那就自己改一套适用F103的工程，不就万事大吉，管他CubeMx有多少坑，绕过去不就得了，何必去踩下去再爬起来，弄得一身脏…。
- 魔改第一步，增加文件夹
看了一下CubeMx生成的LED工程文件目录树，发现基本上不需要改，不过CMSIS下面应该有一些用不到，暂时先不管，后面好好研究研究，在工程根目录下增加一个”HARDWARE“的文件夹，就可以开始魔改了
2. 魔改GPIO控制方式
在main.h里面添加下列代码，可以直接实现像51类似的GPIO控制功能，位带操作。
//位带操作,实现51类似的GPIO控制功能
//具体实现思想,参考<<CM3权威指南>>第五章(87页~92页).M4同M3类似,只是寄存器地址变了.
//IO口操作宏定义
#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2))
#define MEM_ADDR(addr) *((volatile unsigned long *)(addr))
#define BIT_ADDR(addr, bitnum) MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))
//IO口地址映射
#define GPIOA_ODR_Addr (GPIOA_BASE+20) //0x40020014
#define GPIOB_ODR_Addr (GPIOB_BASE+20) //0x40020414
#define GPIOC_ODR_Addr (GPIOC_BASE+20) //0x40020814
#define GPIOD_ODR_Addr (GPIOD_BASE+20) //0x40020C14
#define GPIOE_ODR_Addr (GPIOE_BASE+20) //0x40021014
#define GPIOF_ODR_Addr (GPIOF_BASE+20) //0x40021414
#define GPIOG_ODR_Addr (GPIOG_BASE+20) //0x40021814
#define GPIOH_ODR_Addr (GPIOH_BASE+20) //0x40021C14
#define GPIOI_ODR_Addr (GPIOI_BASE+20) //0x40022014
#define GPIOJ_ODR_ADDr (GPIOJ_BASE+20) //0x40022414
#define GPIOK_ODR_ADDr (GPIOK_BASE+20) //0x40022814
#define GPIOA_IDR_Addr (GPIOA_BASE+16) //0x40020010
#define GPIOB_IDR_Addr (GPIOB_BASE+16) //0x40020410
#define GPIOC_IDR_Addr (GPIOC_BASE+16) //0x40020810
#define GPIOD_IDR_Addr (GPIOD_BASE+16) //0x40020C10
#define GPIOE_IDR_Addr (GPIOE_BASE+16) //0x40021010
#define GPIOF_IDR_Addr (GPIOF_BASE+16) //0x40021410
#define GPIOG_IDR_Addr (GPIOG_BASE+16) //0x40021810
#define GPIOH_IDR_Addr (GPIOH_BASE+16) //0x40021C10
#define GPIOI_IDR_Addr (GPIOI_BASE+16) //0x40022010
#define GPIOJ_IDR_Addr (GPIOJ_BASE+16) //0x40022410
#define GPIOK_IDR_Addr (GPIOK_BASE+16) //0x40022810
//IO口操作,只对单一的IO口!
//确保n的值小于16!
#define PAout(n) BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n) //输出
#define PAin(n) BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n) //输入
#define PBout(n) BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n) //输出
#define PBin(n) BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n) //输入
#define PCout(n) BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n) //输出
#define PCin(n) BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n) //输入
#define PDout(n) BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n) //输出
#define PDin(n) BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n) //输入
#define PEout(n) BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n) //输出
#define PEin(n) BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n) //输入
#define PFout(n) BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n) //输出
#define PFin(n) BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n) //输入
#define PGout(n) BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr,n) //输出
#define PGin(n) BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n) //输入
#define PHout(n) BIT_ADDR(GPIOH_ODR_Addr,n) //输出
#define PHin(n) BIT_ADDR(GPIOH_IDR_Addr,n) //输入
#define PIout(n) BIT_ADDR(GPIOI_ODR_Addr,n) //输出
#define PIin(n) BIT_ADDR(GPIOI_IDR_Addr,n) //输入
#define PJout(n) BIT_ADDR(GPIOJ_ODR_Addr,n) //输出
#define PJin(n) BIT_ADDR(GPIOJ_IDR_Addr,n) //输入
#define PKout(n) BIT_ADDR(GPIOK_ODR_Addr,n) //输出
#define PKin(n) BIT_ADDR(GPIOK_IDR_Addr,n) //输入
- 魔改UART配置
UART1的中断服务函数和回调函数，魔改于F4的写法，不过需要先将#include "stm32f1xx_it.c"中的void USART1_IRQHandler(void)函数和内容注释或者删掉，UART配置具体代码如下，
/* HAL_UART1.c */
#include "HAL_UART1.h"
//加入以下代码,支持printf函数,而不需要选择use MicroLIB
//#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#if 1
#pragma import(__use_no_semihosting)
//标准库需要的支持函数
struct __FILE
{
int handle;
};
FILE __stdout;
//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式
void _sys_exit(int x)
{
x = x;
}
//重定义fputc函数
int fputc(int ch, FILE *f)
{
while((USART1->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕
USART1->DR = (uint8_t) ch;
return ch;
}
#endif
#if EN_USART1_RX //如果使能了接收
//串口1中断服务程序
//注意,读取USARTx->SR能避免莫名其妙的错误
uint8_t USART_RX_BUF[USART_REC_LEN]; //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.
//接收状态
//bit15， 接收完成标志
//bit14， 接收到0x0d
//bit13~0， 接收到的有效字节数目
uint16_t USART_RX_STA=0; //接收状态标记
uint8_t aRxBuffer[RXBUFFERSIZE];//HAL库使用的串口接收缓冲
UART_HandleTypeDef UART1_Handler; //UART句柄
//初始化IO 串口1
//bound:波特率
void HAL_UART1_INIT(uint32_t bound)
{
//UART 初始化设置
UART1_Handler.Instance=USART1; //USART1
UART1_Handler.Init.BaudRate=bound; //波特率
UART1_Handler.Init.WordLength=UART_WORDLENGTH_8B; //字长为8位数据格式
UART1_Handler.Init.StopBits=UART_STOPBITS_1; //一个停止位
UART1_Handler.Init.Parity=UART_PARITY_NONE; //无奇偶校验位
UART1_Handler.Init.HwFlowCtl=UART_HWCONTROL_NONE; //无硬件流控
UART1_Handler.Init.Mode=UART_MODE_TX_RX; //收发模式
HAL_UART_Init(&UART1_Handler); //HAL_UART_Init()会使能UART1
HAL_UART_Receive_IT(&UART1_Handler, (uint8_t *)aRxBuffer, RXBUFFERSIZE);//该函数会开启接收中断：标志位UART_IT_RXNE，并且设置接收缓冲以及接收缓冲接收最大数据量
}
//UART底层初始化，时钟使能，引脚配置，中断配置
//此函数会被HAL_UART_Init()调用
//huart:串口句柄
void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef *huart)
{
//GPIO端口设置
GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;
if(huart->Instance==USART1)//如果是串口1，进行串口1 MSP初始化
{
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); //使能GPIOA时钟
__HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE(); //使能USART1时钟
GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_9; //PA9
GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; //高速
HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure); //初始化PA9
GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_10; //PA10
GPIO_Initure.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
GPIO_Initure.Pull = GPIO_NOPULL;
HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure); //初始化PA10
#if EN_USART1_RX
HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn); //使能USART1中断通道
HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn,1,3); //抢占优先级3，子优先级3
#endif
}
}
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
if(huart->Instance==USART1)//如果是串口1
{
if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成
{
if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d
{
if(aRxBuffer[0]!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始
else USART_RX_STA|=0x8000; //接收完成了
}
else //还没收到0X0D
{
if(aRxBuffer[0]==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;
else
{
USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=aRxBuffer[0] ;
USART_RX_STA++;
if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收
}
}
}
}
}
//串口1中断服务程序
void USART1_IRQHandler(void)
{
uint32_t timeout=0;
HAL_UART_IRQHandler(&UART1_Handler); //调用HAL库中断处理公用函数
timeout=0;
while (HAL_UART_GetState(&UART1_Handler) != HAL_UART_STATE_READY)//等待就绪
{
timeout++;超时处理
if(timeout>HAL_MAX_DELAY) break;
}
timeout=0;
while(HAL_UART_Receive_IT(&UART1_Handler, (uint8_t *)aRxBuffer, RXBUFFERSIZE) != HAL_OK)//一次处理完成之后，重新开启中断并设置RxXferCount为1
{
timeout++; //超时处理
if(timeout>HAL_MAX_DELAY) break;
}
#if SYSTEM_SUPPORT_OS //使用OS
OSIntExit();
#endif
}
#endif
/* HAL_UART1.h */
#ifndef _HAL_UART1_H
#define _HAL_UART1_H
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "stdio.h"
#define USART_REC_LEN 200 //定义最大接收字节数 200
#define EN_USART1_RX 1 //使能（1）/禁止（0）串口1接收
extern uint8_t USART_RX_BUF[USART_REC_LEN]; //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.末字节为换行符
extern uint16_t USART_RX_STA; //接收状态标记
extern UART_HandleTypeDef UART1_Handler; //UART句柄
#define RXBUFFERSIZE 1 //缓存大小
extern uint8_t aRxBuffer[RXBUFFERSIZE];//HAL库USART接收Buffer
//如果想串口中断接收，请不要注释以下宏定义
void HAL_UART1_INIT(uint32_t bound);
#endif
- 编写main函数
具体代码如下
int main(void)
{
uint8_t len;
uint16_t times=0;
HAL_Init();
SystemClock_Config();
HAL_LED_Init();
HAL_UART1_INIT(115200);
while (1)
{
if(USART_RX_STA&0x8000)
{
len=USART_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的数据长度
printf("\r\n您发送的消息为:\r\n");
HAL_UART_Transmit(&UART1_Handler,(uint8_t*)USART_RX_BUF,len,1000); //发送接收到的数据
while(__HAL_UART_GET_FLAG(&UART1_Handler,UART_FLAG_TC)!=SET); //等待发送结束
printf("\r\n\r\n");//插入换行
USART_RX_STA=0;
}else
{
times++;
if(times%5000==0)
{
times = 0;
}
if(times%200==0)printf("请输入数据,以回车键结束\r\n");
if(times%30==0)LED2=!LED2;//300ms闪烁LED,提示系统正在运行.
HAL_Delay(10);
}
}
}