0 实验背景

本实验的目的是实现串口的双向转发，即向串口1写入数据后，串口2及时输出串口1收到的数据；向串口2写入数据后，串口1及时输出串口2收到的数据。

1 实验硬件平台

本实验基于STM32G070RBT6单片机实验，查询参考手册《RM0454 STM32G0x0 advanced Arm-based 32-bit MCUs》可知，该单片机具有接收缓存非空和空闲中断功能，为了保持程序的通用性，特地查阅了stm32f10x系列单片机的参考手册《RM0008》,可以STM32F10X单片机同样具有这两个中断，即本实验可以轻松应用与stm32f10x系列单片机。

图? 1?1 《RM0454 STM32G0x0 advanced Arm-based 32-bit MCUs》中串口中断表

图? 1?2 《RM0008 STM32F101xx, STM32F102xx, STM32F103xx, STM32F105xx and STM32F107xx advanced Arm?-based 32-bit MCUs》中串口中断表

2 实验软件平台

本次实验的软件平台为STM32CubeIDE 1.7.0.

创建工程时选择STM32G070RB单片机。

使用CubeIDE集成的CubeMX配置工具配置引脚，本次使用原则上使用两个串口可以实现串口转发功能。

本次实验使用串口1和串口3做转发实验,串口1,PA10为接收引脚，PA9为发送引脚；串口3，PD9为接收引脚，PD8为发送引脚。

引脚配置如下图：

图? 1?3 串口转发引脚配置

3 实现原理

3.1 接收原理

整个接收过程发生在后台系统中，即中断函数中。

在发生接收缓存非空时（RXNE）进入中断函数将数据保存到缓存中，接收长度加一，同时启用串口空闲中断。

当空闲中断发生时，标记本组接收完成，组变量自增一并取余保持环形缓存的循环使用。

3.2 转发原理

转发过程发生在前台系统中，即while(1)循环中，通过不断检查缓存使用标记实现。

如果判断已经接收完成，则调用其他串口发送，等发送完成后清除数据长度，增加判断的组号变量。

4 工程创建与串口配置

使用stm32CubeIDE选择stm32g070rb单片机创建基础功能，使用串口1和串口3，注意使能串口后注意串口硬件是否和预期一致，如过不一致需要修改。

两个串口均使用默认配置，即波特率115200，8，n,1;

图? 2?1 串口默认配置

在NVIC配置中勾选使用中断。

在NVIC的Code generation中不勾选 Generate IRQ handler,即不让CubeMx自动生成中断函数，我们自己编写串口中断函数。

5 编写串口接收缓存结构体

定义两个宏，一个定义单个数组缓存的大小，一个定义数组个数。

// 定义接收缓存的最大长度为 256

#define RING_BUFF_MAX_LENGTH (256)????

// 定义缓存个数

#define RING_BUFF_MAX_BUFF_COUT (3)???

数据接收缓存数据结构定义：RING_BUFF数据结构有三个成员，第一个是unsigned char类型的数组，用于存放接收到的数据；第二个是unsigned shot int 类型的数据变量，用于记录接收到的数据长度；第三个是用于标记该缓存是否接受到数据的标识符，0,表示未使用或正在接收中;大于零的其他值表示接收完成。

// 缓存结构体

struct RING_BUFF

{

?? // 数据接收缓存数组

?? uint8_t buff[RING_BUFF_MAX_LENGTH];

?? // 接收到的数据长度

?? uint16_t length ;

?? // 缓存使用标记，0,为使用或正在接收中;大于零的其他值, 接收完成;

?? uint16_t usedFlag;

};

定义接受缓存：

本实验中使用量环形缓存队列的编程想法，对串口1和串口3分别定义三组接受缓存，当第1组接受完成时，自动自己接收完成标记，有新数据时自动记录到下一组缓存中；读取时也是同样，先读取第一组标记位，有数据时用相应的串口做转发，读取完成后清除标记位，接着读取下一个缓存的标记。