基于STM32之UART串口通信协议（二）发送
一、前言
1、简介
在上一篇UART详解中，已经有了关于UART的详细介绍了，也有关于如何使用STM32CubeMX来配置UART的操作了，而在该篇博客，主要会讲解一下如何实现UART串口的发送功能。
2、UART简介
嵌入式开发中，UART串口通信协议是我们常用的通信协议之一，全称叫做通用异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）。
3、准备工作
在UART详解中已经有了详细的说明，在这里就不说明了。
注：
建议每次编写好一个相关功能且测试功能成功使用后，保存并压缩成一份Demo例程，方便日后有需要的时候可以直接使用。
例如：
二、CubeMx配置及函数说明
说明：
这篇用到的配置跟UART详解里的配置都相同，可以按照UART详解来配置好时钟、UART即可。
所以在进行下一步之前，先确保已经按照UART详解的配置步骤配置好了，然后再进行后面的操作。
1、CubeMx配置
按照上一篇UART详解来配置
2、函数说明
1）CubeMX生成的UART初始化（在usart.c中）
1 UART_HandleTypeDef huart1;
2
3 /* USART1 init function */
4
5 void MX_USART1_UART_Init(void)
6 {
7
8 huart1.Instance = USART1;
9 huart1.Init.BaudRate = 115200;
10 huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
11 huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
12 huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
13 huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
14 huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
15 huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
16 if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK)
17 {
18 Error_Handler();
19 }
20
21 }
22
23 void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef* uartHandle)
24 {
25
26 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
27 if(uartHandle->Instance==USART1)
28 {
29 /* USER CODE BEGIN USART1_MspInit 0 */
30
31 /* USER CODE END USART1_MspInit 0 */
32 /* USART1 clock enable */
33 __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE();
34
35 __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
36 /**USART1 GPIO Configuration
37 PA9 ------> USART1_TX
38 PA10 ------> USART1_RX
39 */
40 GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10;
41 GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
42 GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
43 GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
44 GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF7_USART1;
45 HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
46
47 /* USER CODE BEGIN USART1_MspInit 1 */
48
49 /* USER CODE END USART1_MspInit 1 */
50 }
51 }
52
53 void HAL_UART_MspDeInit(UART_HandleTypeDef* uartHandle)
54 {
55
56 if(uartHandle->Instance==USART1)
57 {
58 /* USER CODE BEGIN USART1_MspDeInit 0 */
59
60 /* USER CODE END USART1_MspDeInit 0 */
61 /* Peripheral clock disable */
62 __HAL_RCC_USART1_CLK_DISABLE();
63
64 /**USART1 GPIO Configuration
65 PA9 ------> USART1_TX
66 PA10 ------> USART1_RX
67 */
68 HAL_GPIO_DeInit(GPIOA, GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10);
69
70 /* USER CODE BEGIN USART1_MspDeInit 1 */
71
72 /* USER CODE END USART1_MspDeInit 1 */
73 }
74 }
2）HAL库函数HAL_UART_Transmit（在stm32f4xx_hal_uart.c中）
说明：
该函数能够通过huart串口发送Size位pData数据。
参数说明：
huart ：选择用来发送的UART串口
pData ：指向将要发送的数据的指针
Size ：发送数据的大小
Timeout：超时时间
1 /**
2 * @brief Sends an amount of data in blocking mode.
3 * @param huart Pointer to a UART_HandleTypeDef structure that contains
4 * the configuration information for the specified UART module.
5 * @param pData Pointer to data buffer
6 * @param Size Amount of data to be sent
7 * @param Timeout Timeout duration
8 * @retval HAL status
9 */
10 HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)
11 {
12 uint16_t *tmp;
13 uint32_t tickstart = 0U;
14
15 /* Check that a Tx process is not already ongoing */
16 if (huart->gState == HAL_UART_STATE_READY)
17 {
18 if ((pData == NULL) || (Size == 0U))
19 {
20 return HAL_ERROR;
21 }
22
23 /* Process Locked */
24 __HAL_LOCK(huart);
25
26 huart->ErrorCode = HAL_UART_ERROR_NONE;
27 huart->gState = HAL_UART_STATE_BUSY_TX;
28
29 /* Init tickstart for timeout managment */
30 tickstart = HAL_GetTick();
31
32 huart->TxXferSize = Size;
33 huart->TxXferCount = Size;
34 while (huart->TxXferCount > 0U)
35 {
36 huart->TxXferCount--;
37 if (huart->Init.WordLength == UART_WORDLENGTH_9B)
38 {
39 if (UART_WaitOnFlagUntilTimeout(huart, UART_FLAG_TXE, RESET, tickstart, Timeout) != HAL_OK)
40 {
41 return HAL_TIMEOUT;
42 }
43 tmp = (uint16_t *) pData;
44 huart->Instance->DR = (*tmp & (uint16_t)0x01FF);
45 if (huart->Init.Parity == UART_PARITY_NONE)
46 {
47 pData += 2U;
48 }
49 else
50 {
51 pData += 1U;
52 }
53 }
54 else
55 {
56 if (UART_WaitOnFlagUntilTimeout(huart, UART_FLAG_TXE, RESET, tickstart, Timeout) != HAL_OK)
57 {
58 return HAL_TIMEOUT;
59 }
60 huart->Instance->DR = (*pData++ & (uint8_t)0xFF);
61 }
62 }
63
64 if (UART_WaitOnFlagUntilTimeout(huart, UART_FLAG_TC, RESET, tickstart, Timeout) != HAL_OK)
65 {
66 return HAL_TIMEOUT;
67 }
68
69 /* At end of Tx process, restore huart->gState to Ready */
70 huart->gState = HAL_UART_STATE_READY;
71
72 /* Process Unlocked */
73 __HAL_UNLOCK(huart);
74
75 return HAL_OK;
76 }
77 else
78 {
79 return HAL_BUSY;
80 }
81 }
三、代码部分：实现UART发送
1、直接发送
1）在main主函数中定义一个数组
1 /* USER CODE BEGIN 1 */ 2 unsigned char uTx_Data[5] = {0x41, 0x42, 0x43, 0x44, 0x45}; //数组内十六进制代表“ABCDE” 3 /* USER CODE END 1 */
2）在main主函数中的while循环中调用HAL库UART发送函数
/* Infinite loop */ /* USER CODE BEGIN WHILE */ while (1) { /* UART发送 */ HAL_UART_Transmit(&huart1, uTx_Data, sizeof(uTx_Data), 0xffff); /* 延迟1s */ HAL_Delay(1000); /* USER CODE END WHILE */ /* USER CODE BEGIN 3 */ } /* USER CODE END 3 */
整个main函数如下：
1 int main(void) 2 { 3 /* USER CODE BEGIN 1 */ 4 unsigned char uTx_Data[5] = {0x41, 0x42, 0x43, 0x44, 0x45}; //数组内十六进制代表“ABCDE” 5 /* USER CODE END 1 */ 6 7 8 /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/ 9 10 /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */ 11 HAL_Init(); 12 13 /* USER CODE BEGIN Init */ 14 15 /* USER CODE END Init */ 16 17 /* Configure the system clock */ 18 SystemClock_Config(); 19 20 /* USER CODE BEGIN SysInit */ 21 22 /* USER CODE END SysInit */ 23 24 /* Initialize all configured peripherals */ 25 MX_GPIO_Init(); 26 MX_USART1_UART_Init(); 27 /* USER CODE BEGIN 2 */ 28 29 /* USER CODE END 2 */ 30 31 /* Infinite loop */ 32 /* USER CODE BEGIN WHILE */ 33 while (1) 34 { 35 /* UART发送 */ 36 HAL_UART_Transmit(&huart1, uTx_Data, sizeof(uTx_Data), 0xffff); 37 /* 延迟1s */ 38 HAL_Delay(1000); 39 /* USER CODE END WHILE */ 40 41 /* USER CODE BEGIN 3 */ 42 } 43 /* USER CODE END 3 */ 44 }
3）编译、下载烧写
4）实现效果（在PC端串口助手中显示发送成功）
2、字符串发送
说明：
前面的发送方式，不仅要传入句柄参数，还有数组、长度、超时时间参数。
为了简便发送，我们可以专门写一个字符串发送函数，可以直接传入一个数组即可发送，可以更简便地实现字符串发送。
优点是，发送数据更简便，能够一次性发送很长的数据数组。
但缺点就是不能控制发送的长度，会将整个数据数组发出。
1）在Uart.c中添加vUser_UART_SendString函数
1 /* USER CODE BEGIN 1 */ 2 void vUser_UART_SendString(UART_HandleTypeDef* uartHandle, unsigned char * uData) 3 { 4 /* -1- 判断数据是否发送完毕 */ 5 while(*uData) //若为空即发送完毕，若不为空则还有数据 6 { 7 /* -2- 发送1Byte */ 8 HAL_UART_Transmit(uartHandle, uData, 1, 0xffff); 9 /* -3- 移至下1Byte */ 10 uData++; 11 } 12 } 13 /* USER CODE END 1 */
2）在Uart.h中声明一下vUser_UART_SendString函数（声明后就可以在别的地方调用该函数）
1 /* USER CODE BEGIN Prototypes */ 2 extern void vUser_UART_SendString(UART_HandleTypeDef* uartHandle, unsigned char * uData); 3 /* USER CODE END Prototypes */
3）在main主函数中定义一个数组
1 /* USER CODE BEGIN 1 */ 2 unsigned char uTx_Data[] = "\r\n Hallo World！ 你好，世界！"; 3 /* USER CODE END 1 */
4）在main主函数的while循环中调用字符串发送函数
1 /* Infinite loop */ 2 /* USER CODE BEGIN WHILE */ 3 while (1) 4 { 5 /* 字符串发送 */ 6 vUser_UART_SendString(&huart1, uTx_Data); 7 /* 延迟1s */ 8 HAL_Delay(1000); 9 /* USER CODE END WHILE */ 10 11 /* USER CODE BEGIN 3 */ 12 } 13 /* USER CODE END 3 */
整个main函数如下：
1 int main(void) 2 { 3 /* USER CODE BEGIN 1 */ 4 unsigned char uTx_Data[] = "\r\n Hallo World！ 你好，世界！"; 5 /* USER CODE END 1 */ 6 7 8 /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/ 9 10 /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */ 11 HAL_Init(); 12 13 /* USER CODE BEGIN Init */ 14 15 /* USER CODE END Init */ 16 17 /* Configure the system clock */ 18 SystemClock_Config(); 19 20 /* USER CODE BEGIN SysInit */ 21 22 /* USER CODE END SysInit */ 23 24 /* Initialize all configured peripherals */ 25 MX_GPIO_Init(); 26 MX_USART1_UART_Init(); 27 /* USER CODE BEGIN 2 */ 28 29 /* USER CODE END 2 */ 30 31 /* Infinite loop */ 32 /* USER CODE BEGIN WHILE */ 33 while (1) 34 { 35 /* UART发送 */ 36 vUser_UART_SendString(&huart1, uTx_Data); 37 /* 延迟1s */ 38 HAL_Delay(1000); 39 /* USER CODE END WHILE */ 40 41 /* USER CODE BEGIN 3 */ 42 } 43 /* USER CODE END 3 */ 44 }
5）编译、下载烧写
6）实现效果（在PC端串口助手显示发送成功）
3、printf发送
说明：
这种发送方式就是相当于编写c语言的时候，在小黑框中打印自己想要打印的东西，我们也可以在串口助手上实现一样的功能。
由于篇幅长度有限，可能需要后续有空再补上这一发送方式，在这里先不讲解了。
四、结尾
1、总结
这篇博客主要是以上一篇UART详解为基础，来实现使用UART来实现发送功能，在这里简单讲解了两种发送方式，而在后续如果有机会还会补上第三种printf发送方式的。
如果大家还不清楚UART串口通信协议的，可以阅读一下上一篇UART详解。若还有对于此篇博客不懂之处，可在下方留言评论，我会尽快回复。
2、回顾
1）UART详解
3、后续
1）UART接收
2）待补充
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感谢阅读～
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