stm32 HAL库笔记（一）——串口的操作

　　昨天分析了普通io口的使用，和初始化代码流程，回顾一下，首先定义一个配置io口功能的结构体，然后开启时钟，再去配置这个结构体里面的各个成员变量，每个成员变量都有很多种选择，可以看各个成员变量 后面的注释，找到可选的配置即可，把这个结构体配置完了之后，把它扔到hal库提供的io口初始化函数中，另一个参数是ABC。。。中的一个，指定端口。

　　同理，操作串口的流程大致和上面叙述的过程差不多，但是串口多了收发数据，中断等等功能。在Cubemx里面配置串口，然后打开工程，跟踪代码，了解详细的过程。首先，串口的初始化代码部分：

    UART_HandleTypeDef UART1_Handler; //UART句柄 

    UART1_Handler.Instance=USART1;            //  指定串口
    UART1_Handler.Init.BaudRate=bound;                    // 波特率
    UART1_Handler.Init.WordLength=UART_WORDLENGTH_8B;   // 字长为8位数据格式
    UART1_Handler.Init.StopBits=UART_STOPBITS_1;        // 一个停止位
    UART1_Handler.Init.Parity=UART_PARITY_NONE;            // 无奇偶校验位
    UART1_Handler.Init.HwFlowCtl=UART_HWCONTROL_NONE;   // 无硬件流控
    UART1_Handler.Init.Mode=UART_MODE_TX_RX;            // 收发模式
    HAL_UART_Init(&UART1_Handler);             //  初始化这个串口
      

大概过程和配置io口类似，不再细说。但是要进到串口初始化函数中去看一下，发现会调用这个函数，但是这个函数的weak虚函数，虚函数的概念百度一下即可，大概就是用户需要自己重新写他的功能：

HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Init(UART_HandleTypeDef *huart)
｛
...
    HAL_UART_MspInit(huart);
...
｝
...
 __weak void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef *huart)
{
   /* Prevent unused argument(s) compilation warning */
  UNUSED(huart);
  /* NOTE: This function Should not be modified, when the callback is needed,
           the HAL_UART_MspInit could be implemented in the user file
   */
}

看一下注释，大意就是与回调有关系，cubemx给做了，看一下：

void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef* huart)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

    /**USART1 GPIO Configuration
    PA9     ------> USART1_TX
    PA10     ------> USART1_RX
    */
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FAST;
    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF7_USART1;
    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

    HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, , );
    HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);
  }

从代码可以功能：配置io口，刚才的初始化串口函数，只是配置了串口的波特率、数据位等等，但是还没有配置串口所在的引脚，在这里配置，注释很清楚，A9  A10是这个川口的T和R，然后配置速度、复用模式，复用为什么，这个复用说一下。举个例子，如果有的用户想用很多普通io口，不用串口啊、SPI接口啊。有的呢，就用串口和spi接口，那厂家要是想满足这些用户，就要给片上，多加io口，加串口，等等其他的引脚，那么就可能会使脚很多，芯片大或者制造成本高，于是厂家就用100根引脚（407某型号）然后让一些脚有多个功能，既可以干这个也可以做那个，至于到底做什么，用户决定，这样就是脚会少，同时满足大多数用户的需求。片上除了电源等口，剩下的，基本都可以当作普通的io口用，同时也可以做串口、SPI等等功能，这叫复用。刚才说到，我们只配置了串口功能，还没配置这个串口所在的io口为复用，复用为串口。在这个回调初始化中定义了。同时，也配置了，中断优先号，中断使能。

　　那么中断怎么用呢？这里我直接参考了正点原子的教程：

　　  //               串口号         接受缓冲数组      接收量：自己宏定义或者直接写数就行    
 HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (u8 *)aRxBuffer1, RXBUFFERSIZE1);
    //该函数会开启接收中断：标志位UART_IT_RXNE，并且设置接收缓冲以及接收缓冲接收最大数据量

这个函数放在串口初始化中，就使能了串口接收中断，串口接收到数据，这个函数就把数据放在我们定义的接受缓冲数组中，可能一次过来很多，但是我们只接收RXBUFFERSIZ1个，这个还要配合回中断调用函数，在利用JY901模块收再说，下面再说。如果想深入了解的话，还得进入这个函数去看看，发现他会调用函数：__HAL_UART_ENABLE_IT(huart, UART_IT_RXNE);，其实这是一个宏定义，如下：

#define UART_IT_MASK  ((uint32_t)0x0000FFFFU)
#define __HAL_UART_ENABLE_IT(__HANDLE__, __INTERRUPT__)   ((((__INTERRUPT__) >> 28U) == 1U)? ((__HANDLE__)->Instance->CR1 |= ((__INTERRUPT__) & UART_IT_MASK)): \
                                                           (((__INTERRUPT__) >> 28U) == 2U)? ((__HANDLE__)->Instance->CR2 |=  ((__INTERRUPT__) & UART_IT_MASK)): \
                                                        ((__HANDLE__)->Instance->CR3 |= ((__INTERRUPT__) & UART_IT_MASK)))

很复杂，如果带参数宏定义，把参数带入进来，然后对比寄存器，配置中断的，这个就不详细写了，其实如果不了解寄存器的话也可用起来的。（刚才分析了一下，感觉这块还是要一步一步的写出来，以后自己看还是很省事的，但是时间紧迫，以后在回过头来补充）。

　　那如果发生了中断呢，刚才配置的是USART1_IRQn，我们去查一下他，发现：

DCD     USART1_IRQHandler                 ; USART1  

void USART1_IRQHandler(void)
{
  HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
}

串口1的中断处理函数是USART1_IRQHandler，他又调用了HAL_UART_IRQHandler(&huart1)：

void HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart)
{
...
      UART_Receive_IT(huart);  //读数据寄存器，并且调用回调函数
 ....
}

static HAL_StatusTypeDef UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart)
{
      HAL_UART_RxCpltCallback(huart);  // 回调函数，虚函数自己定义
 }

__weak void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
  /* Prevent unused argument(s) compilation warning */
  UNUSED(huart);
  /* NOTE: This function Should not be modified, when the callback is needed,
           the HAL_UART_TxCpltCallback could be implemented in the user file
   */
}

那么我们接收到了传到串口的数据后我们利用hal库函数也得到了，然后我们想利用一下这些数据做点什么怎么办呢？这个接收中断回调函数就来了，接收到数据后，执行中断函数，中断函数的功能是读取数据寄存器，把数据放在我们指定的数组中，然后调用这个回调函数，我们在这各回调函数中就可以操作这些数据了（读取到了），（但是根据正点院子教程所说，这么做效率不高，入门的话，就这么做就行，毕竟官方的）。

    if(huart->Instance == USART1)//如果是串口1
    {
            a = aRxBuffer1[];
        HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (u8 *)aRxBuffer1, RXBUFFERSIZE1);
    }

这里要仔细说一下，我这么写是来一个中断，读取一个字节（之前宏的），但是我用的JY901模块是一次发送11个数据，每条11个字节，我就要中断11次，想来效率不高，该进：把RXBUFFERSIZE1定义为11，一条指令包过来11个字节全部存储在aRxBuffer1中，就行了，然后继续接收使能。

　　概过程就是这样，这里面并没有发送中断，目前我还没用，只接受就行了，抓紧调四轴。