STM32基于HAL库串口printf使用和接收

我们这里使用HAL库直接用cubemx生成代码配置串口

1.打开cubemx，选择MCU型号

2.我这里使用的是STM32F103C8T6，根据自己的型号选择，这里不限制型号

3.选择时钟源

4.系统设置

5时钟配置

5.选择和配置串口

5.配置中断和中断优先级

6.工程设置

7.代码生成设置

cubemx代码生成注意事项

添加代码

cpp 复制代码

/* USER CODE BEGIN Prototypes */

#define RX_BUFFER_SIZE 256

typedef struct {
    uint8_t RxBuffer[RX_BUFFER_SIZE];
    uint8_t RxData;
    uint16_t RxDataCnt;
}UART_RxTypeDef;

extern UART_RxTypeDef Uart1Rx;   // 为UART1声明外部结构体变量

/* USER CODE END Prototypes */

cpp 复制代码

/* USER CODE BEGIN 0 */

UART_RxTypeDef Uart1Rx = {{0}, 0, 0};  // 为UART1初始化结构体

// 重定向c库函数printf到huart1
int fputc(int ch, FILE *f) {
    HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
    return ch;
}
int fgetc(FILE *f)
{
  uint8_t ch = 0;
  HAL_UART_Receive(&huart1, &ch, 1, 0xffff);
  return ch;
}
/* USER CODE END 0 */

cpp 复制代码

/* USER CODE BEGIN Includes */
	
#include <stdio.h>
#include <string.h>

#include "usart.h"
/* USER CODE END Includes */

关键的一点，如果不勾选这个选项，那么是无法运行printf代码，整个代码无法运行

然后我们如果不想每次烧录后都要按下复位键

然后我们就测试一下代码是否可以正常运行

主函数while循环

cpp 复制代码

  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
	  printf("Hello World!\r\n");
	  HAL_Delay(1000);
  }
  /* USER CODE END 3 */

烧录后，打开我们的串口工具

我这里用的是正点原子的xcom串口助手

现在说明我们的串口发送是可以的了

然后我们需要串口接收

之前我们已经配置好了NVIC中断向量了

已经使能了串口中断

在HAL库中，串口如果发送中断会进入中断服务函数，然后在这个函数中他帮我们处理了很多东西，我们只需要调用一个回调函数，这个回调函数是弱定义，我们可以重新定义

在usart.c最下面添加代码：

cpp 复制代码

/* USER CODE BEGIN 1 */
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
	if (huart->Instance == USART1)
    {

		Uart1Rx.RxBuffer[Uart1Rx.RxDataCnt++] = Uart1Rx.RxData;   //接收数据转存
	
		if(Uart1Rx.RxDataCnt > RX_BUFFER_SIZE) 
		{
			memset(Uart1Rx.RxBuffer,0x00,sizeof(Uart1Rx.RxBuffer));
			Uart1Rx.RxDataCnt = 0;
		}
		
		if((Uart1Rx.RxBuffer[Uart1Rx.RxDataCnt - 2] == '\r' && Uart1Rx.RxBuffer[Uart1Rx.RxDataCnt - 1] == '\n')) //判断结束位
		{
			HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&Uart1Rx.RxBuffer, Uart1Rx.RxDataCnt,0xFFFF); //将收到的信息发送出去
            while(HAL_UART_GetState(&huart1) == HAL_UART_STATE_BUSY_TX);//检测UART发送结束
			Uart1Rx.RxDataCnt = 0;
			memset(Uart1Rx.RxBuffer,0x00,sizeof(Uart1Rx.RxBuffer)); //清空数组
		}
	
	HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)&Uart1Rx.RxData, 1);   //再开启接收中断

	}
}
/* USER CODE END 1 */

这样子还不够，还需要在代码初始化时，先开启接收一次数据

cpp 复制代码

  /* USER CODE BEGIN 2 */
	HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)&Uart1Rx.RxData, 1);
  /* USER CODE END 2 */

烧录测试

补充

1.为什么使用printf需要在编译软件中勾选Use MicroLIB？

答：MicroLIB是一个针对ARM Cortex-M系列处理器优化的C库，相比标准C库，它更适用于资源有限的嵌入式系统，提供了更高效的空间和速度性能

资源优化：MicroLIB经过优化，更适合嵌入式系统的资源限制。

重定向支持 ：通过MicroLIB，可以更容易地实现printf等标准输出函数的重定向，方便开发者使用这些函数输出调试信息到串口。

2.什么是重定向？

在编程中，重定向是指改变一个操作（比如输入输出）的默认行为，将其指向另一个方向或者设备。例如，将标准输出（通常是屏幕）重定向到打印机或文件。在STM32等嵌入式设备上，将printf的输出重定向到串口通讯，使得通过串口可以发送调试或其他信息到外部设备，如电脑终端。

printf通常不能直接使用来输出信息，因为标准的printf函数是用于在计算机上向终端或文件输出信息的，而微控制器一般使用串口（UART）作为与外界通信的手段。为了能够在串口上使用printf输出调试或其他信息，需要将printf重定向到串口，这就是"重定向"的含义。