STM32G030C8TX UART中断实验文档_stm32cubeide stm32g030 uart

STM32G030C8TX UART中断实验文档

1. 原理解释

UART（通用异步收发传输器）是微控制器常用的通信接口，用于与其他设备进行串行通信。在本实验中，利用UART中断机制，当接收到数据或数据传输完成时触发中断，并执行相应的回调函数处理数据。

2. STM32CubeMX配置流程

1. 打开STM32CubeMX，新建项目，选择STM32G030C8TX芯片。

2. 配置时钟：选择系统时钟源及其分频(在此实验中无需配置)。
3. 配置UART1：
   • 在Pinout & Configuration——Categories/NVIC 勾选 USART1 global interrupt/ USART1 wake-up interrupt through EXTI line 25。

• 在Pinout & Configuration标签页中——Categories/ Connectivity/USART1——配置Mode为Asynchronous（异步）

• 在Project Manager标签页中——General files——勾选Generate peripheral initialization as a pair of’c/.h fles per peripheral

4. 生成代码：点击Project菜单，选择Generate Code，选择MDK-ARM V5作为工具链，然后生成代码。

3. Keil5 关键函数开发流程及解释

生成的代码中主要关注以下文件：

• main.c
• stm32g0xx_it.c
• usart.c

main.c

uint8_t buff[20];  // 定义接收缓冲区

int main(void)
{
  /* MCU Configuration */
  HAL_Init();  // 初始化HAL库
  SystemClock_Config();  // 配置系统时钟

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();  // 初始化GPIO
  MX_USART1_UART_Init();  // 初始化USART1


  /* USER CODE BEGIN 2 */
  HAL_UART_Receive_IT(&huart1, buff, sizeof(buff));  // 开启UART接收中断
  /* USER CODE END 2 */

  while (1)
  {
    /* 主循环，可以在这里加入其他逻辑 */
  }
}
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stm32g0xx_it.c

extern uint8_t buff[20];  // 声明接收缓冲区

void USART1_IRQHandler(void)
{
  HAL_UART_IRQHandler(&huart1);  // 调用HAL库的中断处理函数
  HAL_UART_Receive_IT(&huart1, buff, sizeof(buff));  // 再次开启UART接收中断
}

/* 用户代码区域 */
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
  if(huart == &huart1) {
    // 接收完成回调函数
    HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)"rx end \r\n", sizeof("rx end \r\n"), 1000);  // 发送接收完成消息
    HAL_UART_Transmit_IT(&huart1, buff, sizeof(buff));  // 异步发送接收的数据
  }
}

void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
  if(huart == &huart1) {
    // 发送完成回调函数
    HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)"tx end \r\n", sizeof("tx end \r\n"), 1000);  // 发送发送完成消息
  }
}
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4. 串口调试助手配置及实验现象

配置串口调试助手：

• 波特率（Baud Rate）：配置为与STM32G030C8TX相同。
• 数据位（Data Bits）：8
• 停止位（Stop Bits）：1
• 校验（Parity）：无
• 流控（Flow Control）：无

实验现象：

1. 打开串口调试助手，配置好串口参数，确保与STM32G030C8TX的配置一致。
2. 通过串口调试助手发送数据，如发送“hh”。
3. 当发送10次“hh”时（总共20个字节），STM32会触发接收中断。
4. 观察串口调试助手接收区，会看到如下信息：

[发送]
hh
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hh
hh
hh
hh
hh
hh
[接收]
rx end 
hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhtx end 
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每发送10次数据（如"hh"），STM32都会触发接收中断，将接收数据存储在缓冲区中，并通过回调函数发送“rx end \r\n”消息，再将缓冲区数据发送回串口助手，并发送“tx end \r\n”消息。
通过本次实验，我们了解了如何配置STM32G030C8TX的UART中断，如何利用接收和发送完成回调函数处理数据，实现UART通信。

流程图描述

1. 系统初始化

   • 调用HAL_Init进行HAL库初始化。
   • 调用SystemClock_Config配置系统时钟。
   • 初始化所有配置的外设（如GPIO、UART）。

2. 主函数开始执行

   • 调用HAL_UART_Receive_IT开启UART接收中断。

3. 主循环

   • 进入无限循环，等待中断发生。

4. UART接收中断发生

   • UART接收到20个字节的数据，触发USART1中断。

5. USART1_IRQHandler

   • 调用HAL_UART_IRQHandler处理中断。
   • 再次调用HAL_UART_Receive_IT重新开启UART接收中断。

6. HAL_UART_RxCpltCallback

   • 当接收完成时，调用此回调函数。
   • 调用HAL_UART_Transmit发送“rx end \r\n”消息。
   • 调用HAL_UART_Transmit_IT异步发送接收到的数据。

7. HAL_UART_TxCpltCallback

   • 当发送完成时，调用此回调函数。
   • 调用HAL_UART_Transmit发送“tx end \r\n”消息。

以下是流程图：

解释

• 系统初始化包括初始化HAL库和系统时钟，以及所有外设的初始化。
• 主函数开始执行时，调用HAL_UART_Receive_IT开启UART接收中断。
• 主循环持续运行，等待中断发生。
• 当UART接收到20个字节数据时，会触发中断，进入中断处理程序USART1_IRQHandler。
• 在USART1_IRQHandler中，调用HAL_UART_IRQHandler处理中断，并重新开启接收中断。
• HAL_UART_RxCpltCallback会在接收完成时被调用，处理接收到的数据，并异步发送回串口助手。
• 当发送完成时，调用HAL_UART_TxCpltCallback，发送“tx end \r\n”消息，表示发送完成。

这个流程图及其解释描述了STM32G030C8TX UART中断实验中的关键步骤和函数调用顺序。