树莓派与stm32进行串口通信_一块电池给32和树莓派同时供电

      目前很多大学电子类的比赛中，进行通信的大部分是用到串口进行通信，因此打算出一期有关stm32与树莓派进行通信的博客，目前这是第一篇，因此这一篇博客主要简单讲讲stm32的串口通信，其中包含硬件的接线图，以及相关程序，后续有时间会继续出stm32与树莓派的串口通信，原理都是一样的。

        与其他博客不相同的地方在于，对于串口的解释上我不作过多解释，重点主要在于能“拿来就用”，以及我在使用stm32时候所踩过的坑。代码来源B站江科大自化协、以及正点原子，若有不懂地方建议观看江协科技相关视频

        通信的总类大概可以分为以下几类：

        而大学期间常用的是前三种，USART、I2C以及SPI

       这里主要讲讲USART，串口通信下面是引脚接线图：

        其中当两个设备分别用不同电源供电的时候，需要共地，其原因在于，串口通信的原理为发送一个8bit位的0和1，然后另一端进行解码、得出传输的数据，共地的意义在于规定多大的电压为0。

        串口通信需要相同的波特率，波特率相同的意义在于，让两个设备处于相同的“频道”，当波特率不同时，两个设备无法进行通信。

        总结:串口通信引脚接线不是相同名字接一起，RX与TX反接，不同的供电系统需要供地，两个设备的波特率需要相同。

        接下来是程序部分：

我使用的是stm32的串口1，其中的.c文件

#include "sys.h"
#include "usart.h"	  
#include <stdarg.h>
// 	 
//如果使用ucos,则包括下面的头文件即可.
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
#include "includes.h"					//ucos 使用	  
#endif
//	 
//本程序只供学习使用，未经作者许可，不得用于其它任何用途
//ALIENTEK STM32开发板
//串口1初始化		   
//正点原子@ALIENTEK
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//修改日期:2012/8/18
//版本：V1.5
//版权所有，盗版必究。
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//All rights reserved
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//V1.3修改说明 
//支持适应不同频率下的串口波特率设置.
//加入了对printf的支持
//增加了串口接收命令功能.
//修正了printf第一个字符丢失的bug
//V1.4修改说明
//1,修改串口初始化IO的bug
//2,修改了USART_RX_STA,使得串口最大接收字节数为2的14次方
//3,增加了USART_REC_LEN,用于定义串口最大允许接收的字节数(不大于2的14次方)
//4,修改了EN_USART1_RX的使能方式
//V1.5修改说明
//1,增加了对UCOSII的支持
// 	  
 
 
//
//加入以下代码,支持printf函数,而不需要选择use MicroLIB	  
#if 1
#pragma import(__use_no_semihosting)             
//标准库需要的支持函数                 
struct __FILE 
{ 
	int handle; 
 
}; 
 
FILE __stdout;       
//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式    
void _sys_exit(int x) 
{ 
	x = x; 
} 
//重定义fputc函数 
int fputc(int ch, FILE *f)
{      
	while((USART1->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕   
    USART1->DR = (u8) ch;      
	return ch;
}
#endif 
 
 
 
#if EN_USART1_RX   //如果使能了接收
//串口1中断服务程序
//注意,读取USARTx->SR能避免莫名其妙的错误   	
u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN];     //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.
//接收状态
//bit15，	接收完成标志
//bit14，	接收到0x0d
//bit13~0，	接收到的有效字节数目
u16 USART_RX_STA=0;       //接收状态标记	  
char Serial_RxPacket[100];				//"@MSG\r\n"
uint8_t Serial_RxFlag;
void uart_init(u32 bound)
{
 
	//GPIO端口设置
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
 
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	//使能USART1，GPIOA时钟
 
	//USART1_TX   GPIOA.9
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;	//复用推挽输出
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9
 
	//USART1_RX	  GPIOA.10初始化
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10  
 
	//Usart1 NVIC 配置
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1 ;//抢占优先级3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;		//子优先级3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			//IRQ通道使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//根据指定的参数初始化VIC寄存器
 
	//USART 初始化设置
 
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	//收发模式
 
 USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
  USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断
  USART_Cmd(USART1, ENABLE);                    //使能串口1 
 
}
 
void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{
	USART_SendData(USART1, Byte);
	while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
}
 
void Serial_SendArray(uint8_t *Array, uint16_t Length)
{
	uint16_t i;
	for (i = 0; i < Length; i ++)
	{
		Serial_SendByte(Array[i]);
	}
}
 
void Serial_SendString(char *String)
{
	uint8_t i;
	for (i = 0; String[i] != '\0'; i ++)
	{
		Serial_SendByte(String[i]);
	}
}
 
uint32_t Serial_Pow(uint32_t X, uint32_t Y)
{
	uint32_t Result = 1;
	while (Y --)
	{
		Result *= X;
	}
	return Result;
}
 
void Serial_SendNumber(uint32_t Number, uint8_t Length)
{
	uint8_t i;
	for (i = 0; i < Length; i ++)
	{
		Serial_SendByte(Number / Serial_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0');
	}
}
 
void Serial_Printf(char *format, ...)
{
	char String[100];
	va_list arg;
	va_start(arg, format);
	vsprintf(String, format, arg);
	va_end(arg);
	Serial_SendString(String);
}
 
void USART1_IRQHandler(void)                	//串口1中断服务程序
{
		static uint8_t RxState = 0;
	static uint8_t pRxPacket = 0;
	if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) == SET)
	{
		uint8_t RxData = USART_ReceiveData(USART1);
		
		if (RxState == 0)
		{
			if (RxData == '{' && Serial_RxFlag == 0)
			{
				RxState = 1;
				pRxPacket = 0;
			}
		}
		else if (RxState == 1)
		{
			if (RxData == '}')
			{
				RxState = 2;
			}
			else
			{
				Serial_RxPacket[pRxPacket] = RxData;
				pRxPacket ++;
			}
		}
		else if (RxState == 2)
		{
			if (RxData == '\n')
			{
				RxState = 0;
				Serial_RxPacket[pRxPacket] = '\0';
				Serial_RxFlag = 1;
			}
		}
		
		USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
	}
 
}
 
#endif	
 

 其中的.h文件

#ifndef __USART_H
#define __USART_H
#include "stdio.h"	
#include "sys.h" 
//	 
//本程序只供学习使用，未经作者许可，不得用于其它任何用途
//ALIENTEK STM32开发板
//串口1初始化		   
//正点原子@ALIENTEK
//技术论坛:www.openedv.com
//修改日期:2012/8/18
//版本：V1.5
//版权所有，盗版必究。
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//V1.3修改说明 
//支持适应不同频率下的串口波特率设置.
//加入了对printf的支持
//增加了串口接收命令功能.
//修正了printf第一个字符丢失的bug
//V1.4修改说明
//1,修改串口初始化IO的bug
//2,修改了USART_RX_STA,使得串口最大接收字节数为2的14次方
//3,增加了USART_REC_LEN,用于定义串口最大允许接收的字节数(不大于2的14次方)
//4,修改了EN_USART1_RX的使能方式
//V1.5修改说明
//1,增加了对UCOSII的支持
#define USART_REC_LEN  			200  	//定义最大接收字节数 200
#define EN_USART1_RX 			1		//使能（1）/禁止（0）串口1接收
	  	
extern u8  USART_RX_BUF[USART_REC_LEN]; //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.末字节为换行符 
extern u16 USART_RX_STA;         		//接收状态标记	
//如果想串口中断接收，请不要注释以下宏定义
void uart_init(u32 bound);
 
 
extern char Serial_RxPacket[];
extern uint8_t Serial_RxFlag;
 
 
void Serial_SendByte(uint8_t Byte);
void Serial_SendArray(uint8_t *Array, uint16_t Length);
void Serial_SendString(char *String);
void Serial_SendNumber(uint32_t Number, uint8_t Length);
void Serial_Printf(char *format, ...);
 
 
 
#endif
 
 

我是在正点原子的基础上进行修改

接下来是使用的例程：

 uart_init()，其中括号里面的就是波特率，具体多少根据实际情形进行修改

if (Serial_RxFlag == 1)表示如果收到消息

if (Serial_RxPacket[i]=='1')su_1(180,40+70*i,80,10);如果收到的数据是字符串"1"

其中我所收到的数据包头必须为前大括号{，包尾必须为后大括号}，最后还需要以换行符结尾\n，而我们所收到的数据中只包含括号里面的东西，例如设备1想要发送字符串123+213，实际发送的说时候应该为{123+213}\n

当我们收到消息后Serial_RxFlag自动转换为1，Serial_RxPacket[1]='1',或者可以用1所对应的ASCLL码进行判断，后续也可以进行相关的处理

发送字符串可以用void Serial_Printf(char *format, ...);函数进行字符串的发送

例如设备1发送字符串ABC，设备2收到后进行相关的处理

设备1：
 
#相关头文件
 
int  main(void)
 
{
 
 uart_init(115200)；
 
while（1）
 
{
 
Serial_Printf(“{ABC}\n”);
}
}
 
这样设备1就能使用串口1进行发送ABC数据
 
设备2：
 
#头文件
 
int  main(void)
 
{
 
 uart_init(115200)；
 
while（1）
 
{
 
if (Serial_RxFlag == 1)；
 
{
 
if (strcmp(Serial_RxPacket, "ABC") == 0)
 
{
 
进行相关处理
 
}
 
Serial_RxFlag == 0；
 
}
}
}

strcmp(Serial_RxPacket, "QIAN") == 0使用这个函数需要包含头文件#include "string.h"

我的头文件包含情况：