[嵌入式]【编程实践/嵌入式比赛】嵌入式比赛学习记录（四）：使用cubemx进行stm32开发

0.前言

我们的比赛采用stm32开发，因此这两天我学习了stm32的基本使用，并自己写了一些程序来测试。
由于本人之前对stm32毫无熟悉，只是作为计算机专业的学生，从数字逻辑、计算机组成原理等课程中学习到了一些硬件知识，因此以下的一些介绍可能不够严谨，还望各位保包涵。

废话不多说，开始正文

1.项目创建

当你下好了cubemx，并且安装好了对应芯片的固件包后，我们点击File-New Project，弹出如下框，输入我们使用的芯片（本人使用stm32F103RCT6，因此搜索stm32F103RC，在选择Tx）

接下来到达如下的配置界面，便可以开始配置了

2.LED、按键的配置

首先，通过查阅资料，我总结出了要配置的外设的一些基本参数
（本人使用的是正点原子的mini stm32开发板，芯片为stm32F103RCT6）

本次实验暂且只用到了DS0，DS1，KEY0，KEY1，串口1
首先是DS0的配置，端口是PA8，因此我们找出PA8，并点击为GPIO_Output

配置尚未结束，我们需要再进行一些额外的设置

第一行是初始的电平值，这里暂未修改；第二行是输出模式，也不用改；第三行是选择上下拉，我们选择上拉；第四行是输出速率，选择高速；
DS1的配置同理，这里不再复述。

接下来是按键的配置，由于按键打算以外设中断的方式来实现，因此这里的设置如下：
与之前配置LED的方式类似，但最后要改成GPIO_EXTI5

进一步的配置不需改变

之后，由于是外设中断，需要对NVIC进行设置。

KEY1的配置类似，不再复述。

3.串口配置

串口使用到了PA9和PA10，其中PA9是推挽输出，PA10是服用输出
其中，PA9要点击USART1_TX，PA10要点成USART1_RX


在之后，对串口进行一些配置，如下

4.时钟配置

时钟配置这块，也可以在配置引脚前先配好。
首先，选择高速时钟为Crystal/Ceramic Resonator（晶体/陶瓷谐振器），低速时钟用不到，不配置

之后，配置时钟树如下

5.导出代码

在之后，点击Project Manager，在Project栏进行配置，重点的地方已勾选出。
因为我们是keil5，因此IDE选择MDK-ARM V5

之后在Code Generator栏进行配置如下：

之后，点击GENERATE CODE便可以导出代码

如果没有Open Project的话，可能是没有下载某些包，具体得可以检查一下前期配置是否有疏漏，一般这种情况下在生成前会给出提示要下载某些东西，下载就好。

5.逻辑编写

目前我打算用串口实现下位机和上位机的全双工通信，即：

1. 下位机通过按键向上位机串口发送一些数据
2. 上位机通过串口向下位机发送数据以点亮LED

5.1重写printf函数用于串口发送

重写printf函数是为了方便串口的发送，不然串口发送的函数还是很长的，并且要规定长度，比较麻烦。
重写过程如下：

1. 找到usart.h，加入头文件 stdio.h
   

2. 在usart.c中，添加如下代码

   #ifdef __GNUC__
        #define PUTCHAR_PROTOTYPE int _io_putchar(int ch)
    #else
        #define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
    #endif
   PUTCHAR_PROTOTYPE
   {
   	HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t*)&ch,1,0xFFFF);
   	return ch;
   }
   

   这段代码的作用是重写了printf的底层函数（例如fputc），以便对每个字节进行发送

   之后引入了usart.h的文件便可以直接用printf来实现串口发送了

5.1下位机发送

由于我们是按下按键进行发送，因此我们要在按键中断的处理函数中编写发送逻辑。
其中，所谓的“处理函数”是回调函数HAL_GPIO_EXTI_Callback，我们需要重写这个函数

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin){
	//消抖
	HAL_Delay(10);
	switch(GPIO_Pin){
		//PC5
		case GPIO_PIN_5:
			printf("KEY0 has pressed!\r\n");
			break;
		//PA15
		case GPIO_PIN_15:
			printf("KEY1 has pressed!\r\n");
			break;
		default:
			break;
	}
}

5.3下位机接收

接收的逻辑较为复杂，大致的思想是一个字节一个字节的接收，当连续检测到终止符"\r\n"的时候表示发送完毕
此后进入逻辑部分。
由于stm32的C语言中变量貌似不能在函数体中定义，因此需要提前定义好。

#define RCLENGTH 255

uint8_t	Buffer[RCLENGTH];
uint8_t	byte;
uint8_t length=0;

void LED_set(){
	//通过判断最后一位来进行改变
	//若为1，则翻转LED1；否则翻转LED0
	if(length<=2) return;
	if((Buffer[length-2]&0x1)==1){
		HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA,GPIO_PIN_8);
	}
	else{
		HAL_GPIO_TogglePin(GPIOD,GPIO_PIN_2);
	}
}

//串口中断回调函数，判断是否接受完成，并对LED进行改变
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef* huart){
	//UNUSED(huart);
	if(1){
		//线性表插入操作
		Buffer[length++]=byte;
		//检查末两位是否为\r\n
		if((length>=2) && (Buffer[length-1]==0x0A) && (Buffer[length-2]==0x0D)){
			LED_set();
			//清零
			length=0;
			memset(Buffer,0,sizeof(Buffer));
		}
		//允许接收1个字节
		HAL_UART_Receive_IT(&huart1,(uint8_t*)&byte,1);
	}
}

当然，在main函数中需要添加如下语句，否则就接收不到了

6.验收

编译，显示无报错

打开flymcu，选择指定hex文件进行下载

下板后，点击按键，发现有反应

上位机发送数据，也可以改变灯的亮灭
这块不再展示

7.总结

总结一下大致流程

1. 使用cubemx配置GPIO、USART等，并配置中断优先级
2. 导出代码后，在keil5中编写处理逻辑
3. 使用flymcu下板，并用XCOM进行串口调试（你甚至可以自己写一个）

最后，感谢你的浏览！

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