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【蓝桥杯嵌入式】UART（收发）

news 2025/2/11 9:12:45

全部代码网盘自取

链接：https://pan.baidu.com/s/1PX2NCQxnADxYBQx5CsOgPA?pwd=3ii2
提取码：3ii2

1、电路图

2、Cube配置

打开PA9、10串口

选择异步模式，并根据题目要求设置串口波特率，一般要求设置为9600。

打开串口中断

3、串口收发函数

HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)

用于以中断方式接收数据。当UART接收到数据时，硬件中断被触发，允许CPU处理其他任务。这种方式适用于需要快速响应或同时执行多个任务的场景。

UART_HandleTypeDef *huart: UART句柄，指向一个初始化过的UART配置结构体。
uint8_t *pData: 数据缓冲区指针，用于存储接收到的数据。
uint16_t Size: 要接收的数据长度。

HAL_UART_Receive(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)

用于以阻塞方式接收数据。函数调用后，CPU将等待直到接收到指定数量的数据或超时。这种方式简单易用，但会阻塞CPU，直到数据接收完成。

UART_HandleTypeDef *huart: UART句柄。
uint8_t *pData: 数据缓冲区指针。
uint16_t Size: 要接收的数据长度。
uint32_t Timeout: 接收超时时间，单位为毫秒。

HAL_UART_Transmit_IT(UART_HandleTypeDef *huart, const uint8_t *pData, uint16_t Size)

用于以中断方式发送数据。当UART发送缓冲区为空时，硬件中断被触发，允许CPU在等待发送数据的同时处理其他任务。

HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, const uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)

用于以阻塞方式发送数据。函数调用后，CPU将等待直到所有数据发送完毕或超时。这种方式确保了数据的发送，但会阻塞CPU。

4、sizeof和strlen

关于上面这些函数在确定要接收的数据长度时用sizeof还是strlen的问题：（其实都可以，影响不大）

Strlen

当处理的是文本字符串，并且需要根据字符串的实际长度（不包括结尾的空字符'\0'）来发送或接收数据时，使用strlen。
strlen返回的是字符串的长度，直到遇到第一个空字符为止。
适用于发送或接收以空字符结尾的文本字符串。

Sizeof

当需要发送或接收固定大小的数据缓冲区时，使用sizeof来确定整个缓冲区的大小。
sizeof返回的是数据类型或变量在内存中所占的总字节数，不受数据内容的影响。
适用于发送或接收固定大小的数据块，如数组、结构体等。

5、代码

5.1 串口发送数据

main.c

#include "main.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"
#include "stdio.h"
#include "string.h"
void SystemClock_Config(void);
int main(void)
{HAL_Init();SystemClock_Config();MX_GPIO_Init();MX_USART1_UART_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */char temp[10];int a=666;float b=666.666;char c='6';char d[]="66666666";/* USER CODE END 2 *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE */sprintf(temp,"%d\r\n",a);HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t *)temp,strlen(temp),50);sprintf(temp,"%.3f\r\n",b);HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t *)temp,strlen(temp),50);sprintf(temp,"%c\r\n",c);HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t *)temp,strlen(temp),50);sprintf(temp,"%s\r\n",d);HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t *)temp,strlen(temp),50);HAL_Delay(500);}
}

5.2 串口printf重定向

勾选Use MicroLIB，指定编译器使用 MicroLIB作为标准C库，否则无法使用printf.

MicroLIB是一种精简版的C标准库，它比完整的 ANSI C标准库（如 NewLib 或 NewLib）占用更少的内存，这使得它非常适合资源受限的嵌入式系统。

在main.c修改

  /* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){printf("%d\r\n",a);printf("%.3f\r\n",b);printf("%c\r\n",c);printf("%s\r\n\r\n",d);HAL_Delay(500);/* USER CODE END WHILE */}

在usart.c中增加（放在其他地方也行）

int fputc(int ch, FILE *f) 
{HAL_UART_Transmit(&huart1,(unsigned char*)&ch,1,50);return ch;
}

5.3 串口接收数据

interrupt.c

#include "interrupt.h"char rxdata[30];
uint8_t rxdat;
uchar rx_pointer;
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)//接收回调函数
{rxdata[rx_pointer++]=rxdat;			  //存放读取到的字符，每次存放位置自增1HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&rxdat,1);//每次中断只能接收一个字符	
}

interrupt.h

#ifndef _INTERRUPT_H_
#define _INTERRUPT_H_#include "main.h"
#include "usart.h"
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);#endif

main.c

#include "main.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include “stdio.h”
#include "interrupt.h"
void uart_pro(void);
extern uchar rx_pointer;
extern char rxdata[30];
extern uchar rx_pointer;
extern uint8_t rxdat;
/* USER CODE END Includes */
void SystemClock_Config(void);
int main(void)
{HAL_Init();SystemClock_Config();MX_GPIO_Init();MX_USART1_UART_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&rxdat,1);  //串口接收初始化
/* USER CODE END 2 *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){if(rx_pointer!=0)    //防止接收不完整{int temp=rx_pointer;HAL_Delay(1);if(temp==rx_pointer)uart_pro();}/* USER CODE END WHILE */}
}void uart_pro(void)
{if(rx_pointer>0){printf("%s",rxdata);}rx_pointer=0;memset(rxdata,0,30);     //rxdata指向的内存区域的前30个字节全部设置为0
}