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六、完成STM32的USART串口通讯程序：连续给windows发送“hello windows！”
一、STM32CubeMX简介及安装
STM32CubeMX 是 ST 意法半导体近几年来大力推荐的STM32 芯片图形化配置工具，目的就是为了方便开发者， 允许用户使用图形化向导生成C 初始化代码，可以大大减轻开发工作，时间和费用，提高开发效率。STM32CubeMX几乎覆盖了STM32 全系列芯片。?
在CubeMX上，通过傻瓜化的操作便能实现相关配置，最终能够生成C语言代码，支持多种工具链，比如MDK、IAR For ARM、TrueStudio等 ?省去了我们配置各种外设的时间，大大的节省了时间。
安装CubeMx一共需要三个
- ?JRE?（Java Runtime Environment）??Java运行环境?运行JAVA程序所必须的环境的集合
- ?STM32CubeMX
- HAL库? ?STM32 HAL固件库? ?ST官方推出的另一套库。
具体的安装流程操作和安装包可以参照博客：(19条消息) 【STM32】STM32 CubeMx使用教程一--安装教程_Z小旋-CSDN博客_stm32cubemx安装?里面介绍的很详细，这里就不过多赘述了。
二、利用STM32CubeMX生成代码
1、创建项目?
如我们所知，在使用stm32解决一些复杂问题时需要建立工程模板，其中包含初始化程序，stm32启动程序等等，自己创建起来很琐碎麻烦。STM32CubeMX这个工具就可以帮助我们生成此类的工程模板，我们只需在里面配置对应的管脚，就可以自动生成初始化的函数了。
首先，我们打开STM32CubeMX点击右上方的File，选择New Project，创建一个新的项目：
然后我们选择自己对应的芯片，再双击确定：
?之后就来到了配置芯片的界面：
2、配置芯片
首先配置时钟，我们先选择晶振。??
接着来配置事件树：
先把晶振改为72，然后回车，接着点击ok键确认：
最后我们来配置管脚了：
此处我们选用的是管脚（PA4、PA5、PA6）输出为LED提供高电平。所以我们在芯片上选择这几个管脚，右击，选择为output。
然后我们再来配置输出模式，调节管脚参数，点击右列的GPIO后，出现以下界面来调节：
?
?以下为几种输出模式配置：
GPIO output level Low的意思是将该串口初始化为低电平，当然也可以选择High，就是将初始电平拉高，这里按我们电路的接法，所以应该拉低。
GPIO mode Outpull Push pull的意思是选择输出模式为推挽输出模式，还有其他几种输出模式，在我的上一篇博客中有讲到另外几种输出方式，大家可以了解一下。这里我们是需要点亮LED灯，所以选择推挽输出模式。
GPIO Pull-up/Pull-down No pull-up and no pull-down的意思是设置为输出没有上拉和下拉输出，其实安逻辑来说我们是需要给我们的LED给一个下拉电阻才能点亮的，但是我们在实际的运用中为了简便发现这样也可以点亮，并且因为电流大，所以LED亮度很高。
Maximum output speed Low配置的是输出速度，我们这里配置输出速度为低，目前我们碰到的大多数情况都选择低就可以了。
3、导出项目
最后我们需要将我们已经配置好的项目给导出来才能加以应用，点击上方的Project Manager可以进入导出项目的界面：?
其中，Project name为项目名称，Project Location为项目的保存路径，要记得Toolchain/IDE选择为MDK-ARM，否则无法生成keil的工程。?
配置完成后，点击GENERATE CODE导出。?
?三、Keil中补充代码完善功能?
在生成的项目文件夹中打开MDK-ARM，可以看到keil形式的工程，打开这个工程，就能看到我们配置的那些工程模板的代码了：
我们要完善自己的功能，就要在main函数中的while循环里面加入自己的功能代码。我们要编写的代码就在这BEGIN和END中间。在中间加上我们的代码就可以了。
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_SET);//A4灯亮
HAL_Delay(500);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_RESET); //A4灯灭，同时A5亮
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_SET);
HAL_Delay(500);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_RESET); //A5灯灭，同时A6灯亮
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_SET);
HAL_Delay(500);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_RESET);//A6灯灭然后开始循环?
四、在Keil中观察实验波形?
在开始仿真之前我们需要对keil进行一系列的配置，点击“仙女棒”，然后在Debug选项中选择软件仿真（use simulator），并且将下面的设置(Dialog DLL和Parameter)改成你对应的芯片即可。?
然后我们编译运行程序，并进入调试页面。在调试界面点击下图按钮选择逻辑分析仪。
??
然后点击setup，我们就可以设置我们想看的管脚号了。
?点击运行仿真，然后就可以看到仿真波形了。
效果·：
?
?
五、USART与串口通信简介?
- ?串口通信：
串行通讯是指设备之间通过少量数据信号线，地线以及控制信号线，按数据位形式一位一位地传输数据的通讯方式。
分类:
单工：数据传输只支持数据在一个方向上传输。
半双工：允许数据在两个方向上传输。但同一时刻只允许数据在一个方向上传输，它实际上是一种能够切换方向的单工通信，不需要独立的接收端和发送端，两者可以合并使用一个端口。
全双工：允许数据同时在两个方向上传输。因此全双工通信是两个单工通信方式的结合，需要独立的接收端和发送端。 - USART ：
通用同步异步收发器(Universal Synchronous Asynchronous Receiver and Transmitter)是一个串行通信设备，可以灵活地与外部设备进行全双工数据交换。有别于 USART 还有一个UART(Universal Asynchronous Receiver and Transmitter)，它是在 USART 基础上裁剪掉了同步通信功能，只有异步通信。简单区分同步和异步就是看通信时需不需要对外提供时钟输
出，我们平时用的串口通信基本都是 UART。说明：
任何USART双向通信至少需要两个引脚：接收数据输入(RX)和发送数据输出(TX)。
RX：接收数据串行输入。通过过采样技术来区别数据和噪音，从而恢复数据。
TX：发送数据串行输出。当发送器被禁止时，输出引脚恢复到它的I/O端口配置。当发送器被激活且不发送数据时，TX引脚处于高电平。在单线和智能卡模式里，此I/O口被同时用于数据的发送和接收。
SCLK：发送器时钟输出。此引脚输出用于同步传输的时钟， (在Start位和Stop位上没有时钟脉冲，软件可选地，可以在最后一个数据位送出一个时钟脉冲)。数据可以在RX上同步被接收。这可以用来控制带有移位寄存器的外部设备(例如LCD驱动器)。时钟相位和极性都是软件可编程的。在智能卡模式里，CK可以为智能卡提供时钟。在IrDA模式里需要下列引脚：
IrDA_RDI: IrDA模式下的数据输入。
IrDA_TDO: IrDA模式下的数据输出。在硬件流控模式里需要下列引脚：
nCTS: 清除发送，若是高电平，在当前数据传输结束时阻断下一次的数据发送。
nRTS: 发送请求，若是低电平，表明USART准备好接收数据STM32F103VET6 系统控制器有三个 USART 和两个 UART，UART(通用异步收发器)只是异步传输功能，所以没有 SCLK、nCTS 和 nRTS 功能引脚。
六、完成STM32的USART串口通讯程序：连续给windows发送“hello windows！”
1、在keil中建立新工程?
在keil中选择自己对应的芯片建立一个新的工程，但在软件配置上直接关闭，不用打勾：?
?2、编写程序
在工程中添加一个.s文件，命名为hello windows，代码如下：?
;RCC寄存器地址映像
RCC_BASE EQU 0x40021000
RCC_CR EQU (RCC_BASE + 0x00)
RCC_CFGR EQU (RCC_BASE + 0x04)
RCC_CIR EQU (RCC_BASE + 0x08)
RCC_APB2RSTR EQU (RCC_BASE + 0x0C)
RCC_APB1RSTR EQU (RCC_BASE + 0x10)
RCC_AHBENR EQU (RCC_BASE + 0x14)
RCC_APB2ENR EQU (RCC_BASE + 0x18)
RCC_APB1ENR EQU (RCC_BASE + 0x1C)
RCC_BDCR EQU (RCC_BASE + 0x20)
RCC_CSR EQU (RCC_BASE + 0x24)
;AFIO寄存器地址映像
AFIO_BASE EQU 0x40010000
AFIO_EVCR EQU (AFIO_BASE + 0x00)
AFIO_MAPR EQU (AFIO_BASE + 0x04)
AFIO_EXTICR1 EQU (AFIO_BASE + 0x08)
AFIO_EXTICR2 EQU (AFIO_BASE + 0x0C)
AFIO_EXTICR3 EQU (AFIO_BASE + 0x10)
AFIO_EXTICR4 EQU (AFIO_BASE + 0x14)
;GPIOA寄存器地址映像
GPIOA_BASE EQU 0x40010800
GPIOA_CRL EQU (GPIOA_BASE + 0x00)
GPIOA_CRH EQU (GPIOA_BASE + 0x04)
GPIOA_IDR EQU (GPIOA_BASE + 0x08)
GPIOA_ODR EQU (GPIOA_BASE + 0x0C)
GPIOA_BSRR EQU (GPIOA_BASE + 0x10)
GPIOA_BRR EQU (GPIOA_BASE + 0x14)
GPIOA_LCKR EQU (GPIOA_BASE + 0x18)
;GPIO C口控制
GPIOC_BASE EQU 0x40011000
GPIOC_CRL EQU (GPIOC_BASE + 0x00)
GPIOC_CRH EQU (GPIOC_BASE + 0x04)
GPIOC_IDR EQU (GPIOC_BASE + 0x08)
GPIOC_ODR EQU (GPIOC_BASE + 0x0C)
GPIOC_BSRR EQU (GPIOC_BASE + 0x10)
GPIOC_BRR EQU (GPIOC_BASE + 0x14)
GPIOC_LCKR EQU (GPIOC_BASE + 0x18)
;串口1控制
USART1_BASE EQU 0x40013800
USART1_SR EQU (USART1_BASE + 0x00)
USART1_DR EQU (USART1_BASE + 0x04)
USART1_BRR EQU (USART1_BASE + 0x08)
USART1_CR1 EQU (USART1_BASE + 0x0c)
USART1_CR2 EQU (USART1_BASE + 0x10)
USART1_CR3 EQU (USART1_BASE + 0x14)
USART1_GTPR EQU (USART1_BASE + 0x18)
;NVIC寄存器地址
NVIC_BASE EQU 0xE000E000
NVIC_SETEN EQU (NVIC_BASE + 0x0010)
;SETENA寄存器阵列的起始地址
NVIC_IRQPRI EQU (NVIC_BASE + 0x0400)
;中断优先级寄存器阵列的起始地址
NVIC_VECTTBL EQU (NVIC_BASE + 0x0D08)
;向量表偏移寄存器的地址
NVIC_AIRCR EQU (NVIC_BASE + 0x0D0C)
;应用程序中断及复位控制寄存器的地址
SETENA0 EQU 0xE000E100
SETENA1 EQU 0xE000E104
;SysTick寄存器地址
SysTick_BASE EQU 0xE000E010
SYSTICKCSR EQU (SysTick_BASE + 0x00)
SYSTICKRVR EQU (SysTick_BASE + 0x04)
;FLASH缓冲寄存器地址映像
FLASH_ACR EQU 0x40022000
;SCB_BASE EQU (SCS_BASE + 0x0D00)
MSP_TOP EQU 0x20005000
;主堆栈起始值
PSP_TOP EQU 0x20004E00
;进程堆栈起始值
BitAlias_BASE EQU 0x22000000
;位带别名区起始地址
Flag1 EQU 0x20000200
b_flas EQU (BitAlias_BASE + (0x200*32) + (0*4))
;位地址
b_05s EQU (BitAlias_BASE + (0x200*32) + (1*4))
;位地址
DlyI EQU 0x20000204
DlyJ EQU 0x20000208
DlyK EQU 0x2000020C
SysTim EQU 0x20000210
;常数定义
Bit0 EQU 0x00000001
Bit1 EQU 0x00000002
Bit2 EQU 0x00000004
Bit3 EQU 0x00000008
Bit4 EQU 0x00000010
Bit5 EQU 0x00000020
Bit6 EQU 0x00000040
Bit7 EQU 0x00000080
Bit8 EQU 0x00000100
Bit9 EQU 0x00000200
Bit10 EQU 0x00000400
Bit11 EQU 0x00000800
Bit12 EQU 0x00001000
Bit13 EQU 0x00002000
Bit14 EQU 0x00004000
Bit15 EQU 0x00008000
Bit16 EQU 0x00010000
Bit17 EQU 0x00020000
Bit18 EQU 0x00040000
Bit19 EQU 0x00080000
Bit20 EQU 0x00100000
Bit21 EQU 0x00200000
Bit22 EQU 0x00400000
Bit23 EQU 0x00800000
Bit24 EQU 0x01000000
Bit25 EQU 0x02000000
Bit26 EQU 0x04000000
Bit27 EQU 0x08000000
Bit28 EQU 0x10000000
Bit29 EQU 0x20000000
Bit30 EQU 0x40000000
Bit31 EQU 0x80000000
;向量表
AREA RESET, DATA, READONLY
DCD MSP_TOP ;初始化主堆栈
DCD Start ;复位向量
DCD NMI_Handler ;NMI Handler
DCD HardFault_Handler ;Hard Fault Handler
DCD 0
DCD 0
DCD 0
DCD 0
DCD 0
DCD 0
DCD 0
DCD 0
DCD 0
DCD 0
DCD 0
DCD SysTick_Handler ;SysTick Handler
SPACE 20 ;预留空间20字节
;代码段
AREA |.text|, CODE, READONLY
;主程序开始
ENTRY
;指示程序从这里开始执行
Start
;时钟系统设置
ldr r0, =RCC_CR
ldr r1, [r0]
orr r1, #Bit16
str r1, [r0]
;开启外部晶振使能
;启动外部8M晶振
ClkOk
ldr r1, [r0]
ands r1, #Bit17
beq ClkOk
;等待外部晶振就绪
ldr r1,[r0]
orr r1,#Bit17
str r1,[r0]
;FLASH缓冲器
ldr r0, =FLASH_ACR
mov r1, #0x00000032
str r1, [r0]
;设置PLL锁相环倍率为7,HSE输入不分频
ldr r0, =RCC_CFGR
ldr r1, [r0]
orr r1, #(Bit18 :OR: Bit19 :OR: Bit20 :OR: Bit16 :OR: Bit14)
orr r1, #Bit10
str r1, [r0]
;启动PLL锁相环
ldr r0, =RCC_CR
ldr r1, [r0]
orr r1, #Bit24
str r1, [r0]
PllOk
ldr r1, [r0]
ands r1, #Bit25
beq PllOk
;选择PLL时钟作为系统时钟
ldr r0, =RCC_CFGR
ldr r1, [r0]
orr r1, #(Bit18 :OR: Bit19 :OR: Bit20 :OR: Bit16 :OR: Bit14)
orr r1, #Bit10
orr r1, #Bit1
str r1, [r0]
;其它RCC相关设置
ldr r0, =RCC_APB2ENR
mov r1, #(Bit14 :OR: Bit4 :OR: Bit2)
str r1, [r0]
;IO端口设置
ldr r0, =GPIOC_CRL
ldr r1, [r0]
orr r1, #(Bit28 :OR: Bit29)
;PC.7输出模式,最大速度50MHz
and r1, #(~Bit30 & ~Bit31)
;PC.7通用推挽输出模式
str r1, [r0]
;PA9串口0发射脚
ldr r0, =GPIOA_CRH
ldr r1, [r0]
orr r1, #(Bit4 :OR: Bit5)
;PA.9输出模式,最大速度50MHz
orr r1, #Bit7
and r1, #~Bit6
;10：复用功能推挽输出模式
str r1, [r0]
ldr r0, =USART1_BRR
mov r1, #0x271
str r1, [r0]
;配置波特率-> 115200
ldr r0, =USART1_CR1
mov r1, #0x200c
str r1, [r0]
;USART模块总使能 发送与接收使能
;71 02 00 00 2c 20 00 00
;AFIO 参数设置
;Systick 参数设置
ldr r0, =SYSTICKRVR
;Systick装初值
mov r1, #9000
str r1, [r0]
ldr r0, =SYSTICKCSR
;设定,启动Systick
mov r1, #0x03
str r1, [r0]
;NVIC
;ldr r0, =SETENA0
;mov r1, 0x00800000
;str r1, [r0]
;ldr r0, =SETENA1
;mov r1, #0x00000100
;str r1, [r0]
;切换成用户级线程序模式
ldr r0, =PSP_TOP
;初始化线程堆栈
msr psp, r0
mov r0, #3
msr control, r0
;初始化SRAM寄存器
mov r1, #0
ldr r0, =Flag1
str r1, [r0]
ldr r0, =DlyI
str r1, [r0]
ldr r0, =DlyJ
str r1, [r0]
ldr r0, =DlyK
str r1, [r0]
ldr r0, =SysTim
str r1, [r0]
;主循环
main
ldr r0, =Flag1
ldr r1, [r0]
tst r1, #Bit1
;SysTick产生0.5s,置位bit 1
beq main ;0.5s标志还没有置位
;0.5s标志已经置位
ldr r0, =b_05s
;位带操作清零0.5s标志
mov r1, #0
str r1, [r0]
bl LedFlas
mov r0, #'H'
bl send_a_char
mov r0, #'e'
bl send_a_char
mov r0, #'l'
bl send_a_char
mov r0, #'l'
bl send_a_char
mov r0, #'o'
bl send_a_char
mov r0, #' '
bl send_a_char
mov r0, #'w'
bl send_a_char
mov r0, #'o'
bl send_a_char
mov r0, #'r'
bl send_a_char
mov r0, #'l'
bl send_a_char
mov r0, #'d'
bl send_a_char
mov r0, #'\n'
bl send_a_char
b main
;子程序 串口1发送一个字符
send_a_char
push {r0 - r3}
ldr r2, =USART1_DR
str r0, [r2]
b1
ldr r2, =USART1_SR
ldr r2, [r2]
tst r2, #0x40
beq b1
;发送完成(Transmission complete)等待
pop {r0 - r3}
bx lr
;子程序 led闪烁
LedFlas
push {r0 - r3}
ldr r0, =Flag1
ldr r1, [r0]
tst r1, #Bit0
;bit0 闪烁标志位
beq ONLED ;为0 打开led灯
;为1 关闭led灯
ldr r0, =b_flas
mov r1, #0
str r1, [r0]
;闪烁标志位置为0,下一状态为打开灯
;PC.7输出0
ldr r0, =GPIOC_BRR
ldr r1, [r0]
orr r1, #Bit7
str r1, [r0]
b LedEx
ONLED
;为0 打开led灯
ldr r0, =b_flas
mov r1, #1
str r1, [r0]
;闪烁标志位置为1,下一状态为关闭灯
;PC.7输出1
ldr r0, =GPIOC_BSRR
ldr r1, [r0]
orr r1, #Bit7
str r1, [r0]
LedEx
pop {r0 - r3}
bx lr
;异常程序
NMI_Handler
bx lr
HardFault_Handler
bx lr
SysTick_Handler
ldr r0, =SysTim
ldr r1, [r0]
add r1, #1
str r1, [r0]
cmp r1, #500
bcc TickExit
mov r1, #0
str r1, [r0]
ldr r0, =b_05s
;大于等于500次 清零时钟滴答计数器 设置0.5s标志位
;位带操作置1
mov r1, #1
str r1, [r0]
TickExit
bx lr
ALIGN
;通过用零或空指令NOP填充,来使当前位置与一个指定的边界对齐
END
编写完程序后点击魔法棒进行一个调试，在output里面勾选create hex file:??
?在Target里面勾选出Use MicroLIB：
?接着对程序进行编译运行，没有报错即成功编译了：
3、烧录程序?
利用USB转串口烧录程序，将波特率改为115200，导入刚刚编译好的hex文件，点击开始编程，即可烧录程序：??
?4、运行程序
打开串口调试助手，串口配置如下（此处我是端口是COM3，但是不同的电脑不一样，要对照自己的端口来）：?
配置好后，点击打开串口，即可收到消息：?
?七、总结
本次实验熟悉了STM32CubeMX这个工具的使用，以后建立工程就会更加的方便简洁，也了解了串口通讯和STM32中的usart。?在实操的过程中出现了一些小问题，主要是一些参数的配置需要注意，其余部分还是比较容易上手的。
?参考链接：STM32USART串口通信_txmnQAQ的博客-CSDN博客