STM32CubeMX2教程——STM32C5 UART

关键词: 串口重定向printf输出、 STM32CubMX2、STM32C542、UART

文章目录

前言
软硬件准备
[1. UART轮询方式（重定向printf输出）](#1. UART轮询方式（重定向printf输出）)
- [1.1 CubeMX2配置](#1.1 CubeMX2配置)
- - 新建工程
  - USART配置
- [1.2 代码添加](#1.2 代码添加)
- [1.3 串口打印](#1.3 串口打印)
[2. UART中断方式](#2. UART中断方式)
- [2.1 CubeMX USART配置配置](#2.1 CubeMX USART配置配置)
- [2.2 代码添加](#2.2 代码添加)
- [2.3 实验现象](#2.3 实验现象)
总结

前言

STM32CubeMX2 是 ST 最新推出的图形化配置工具，面向 STM32 全系列开发者，主打"更快上手、配置更直观、工程生成更高效"。相比传统手动搭建流程，它把芯片选型、引脚复用、时钟树、外设参数和中间件配置集中到统一界面，大幅降低了入门门槛。其自动下载固件包与一键创建工程能力，能明显缩短从想法到可运行代码的时间。

对新手来说，流程清晰、学习成本低；对有经验的工程师来说，配置一致性更好、迭代效率更高。配合 VS Code 与 CMake 等现代开发方式，STM32CubeMX2 在易用性和工程化之间做到了很好的平衡，是一款非常值得尝试的生产力工具。

在这里主要记录一下如何使用STM32CubeMX2对串口进行配置，实现串口重定向printf输出功能。

软硬件准备

软件：

STM32CubeMX2 （Version：1.0.0 ）链接： https://www.st.com/en/development-tools/stm32cubemx.html#overview
Visual Studio Code （Version: 1.111.0 或者更新版本）链接：https://code.visualstudio.com/download
STM32CubeIDE extension for Visual Studio Code (Version： 3.8.0或者更新版本)（Vscode的插件）
关于STM32CubeIDE extension for Visual Studio Code 如何使用，可以参考ST官方系列视频教程：
这个教程可以教给我们如何创建、导入、调试工程。
链接：STM32CubeIDE for VS Code使用教程

硬件：

NUCLEO-C542RC 链接： https://www.st.com.cn/zh/evaluation-tools/nucleo-c542rc.html

1. UART轮询方式（重定向printf输出）

1.1 CubeMX2配置

新建工程

打开CubeMX2，选择从开发板开始新建一个工程。
选中NUCLEO-C542RC，然后点击继续。
输入工程名称，存放路径。然后点击创建。
创建成功后，点击启动项目

USART配置

选择外设，在【Connectivity】中选择USART2，模式选择异步【Async】。
对串口进行主要参数设置。波特率、字长、奇偶检验位、停止位等。
根据自己的实际硬件连接，检测Tx、Rx引脚是否按实际连接进行配置。（我板子上用的是PA2、PA3）
选择项目设置，设置工程为CMake，工具链为GCC。设置完成后，点击生成工程。

1.2 代码添加

关于不清楚如何使用VScode编译器开发STM32，可以先去看看官方的系列视频，非常详细，手把手教你。在这里，为ST要点一个大大的赞。

视频链接： https://www.bilibili.com/video/BV1JJ2cBHE2f/?share_source=copy_web&vd_source=f68e89ee3be5df52145b22d8bd59d7c5

我们打开VScode ,然后导入刚才生成的工程
选择刚生成好的工程项目。
导入成功后，右下角弹窗中选择Yes
在弹出的框中选择，debug_GCC_NUCLEO-C542RC。（如果没有弹出框的话，按press Ctrl+Shift+P, 输入 CMake: Select Configure Preset , 就可以弹出这个框选择调试配置啦。）
Build编译工程，在输出日志中看到，我们已经成功编译工程。
按照下面步骤，创建调试文件。

这个时候，我们的调试文件也创建好了。接下来，增加一下UART轮询方式重定向代码。

mian.c中代码添加。重定向串口输出，在主循环中每隔500ms打印一次UART transmission successful。

c 复制代码

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include <stdio.h>  /* C library input/output functions */
#include <string.h> /* importing memcmp and memset functions */
/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* Private define ------------------------------------------------------------*/
#define RX_TIMEOUT 10000U
#define TX_TIMEOUT 1000U
#define MAX_BUFFER_SIZE 26U


/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
uint8_t RxBuffer[MAX_BUFFER_SIZE]; /* Reception buffer */

/* Private functions prototype -----------------------------------------------*/
/** -----------------------------------------------------------
 * Definitions of C library functions re-targeted to the UART.
 * -----------------------------------------------------------
 */

int __io_getchar(void) {
  uint8_t ch = 0;
  HAL_UART_Receive(mx_usart2_uart_gethandle(), (uint8_t *)&ch, 1, 10000);
  return ch;
}

int __io_putchar(int ch) {
  HAL_UART_Transmit(mx_usart2_uart_gethandle(), (uint8_t *)&ch, 1, 100);
  return ch;
}


/**
  * brief:  The application entry point.
  * retval: none but we specify int to comply with C99 standard
  */
int main(void)
{
  if (mx_system_init() != SYSTEM_OK)
  {
    return (-1);
  }
  else
  {
    /*
      * You can start your application code here
      */
    while (1) {
      printf("UART transmission successful\r\n");
      HAL_Delay(500);   
    }
  }
} /* end main */

进入下载并调试界面。进入调试界面后，不打任何端点，全速运行代码。

1.3 串口打印

打开串口助手，可以看到，此时串口正常打印。

到这，我们使用串口打印功能就实现啦。感兴趣的伙伴可以试一试。

2. UART中断方式

2.1 CubeMX USART配置配置

选择外设，在【Connectivity】中选择USART2，模式选择异步【Async】。
![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/direct/4e3b1555008f4ea792993c27bd62884b.png #pic_center =80%x80%)
2.对串口进行主要参数设置。波特率、字长、奇偶检验位、停止位等。
根据自己的实际硬件连接，检测Tx、Rx引脚是否按实际连接进行配置。（我板子上用的是PA2、PA3）
使能USART的全局中断。
选择项目设置，设置工程为CMake，工具链为GCC。设置完成后，点击生成工程。

2.2 代码添加

打开VScode, 导入刚生成好的工程。弹出的框中选择，debug_GCC_NUCLEO-C542RC。然后编译无报错后，我们就可以添加代码啦。（对于上述步骤不熟练的，请看UART轮询方式中的详细操作）
mian.c中添加代码。
main.c 的核心功能是：实现一个基于 USART2 中断接收的单字节回显程序（串口终端 Echo）。可以简单总结如下：
1）完成系统初始化。在调用 mx_system_init()，初始化时钟和外设；失败就返回 -1。
2）实现串口打印与回显。 printf 重定向到 USART2。程序启动后先打印提示字符串。
3）用中断方式做单字节串口回显。每收到 1 个字节，就在回调函数里立即发回去；如果是回车 \r，再补发一个换行 \n，最后再次开启下一次中断接收，形成持续回显。

c 复制代码

/**
  ******************************************************************************
  * file           : main.c
  * brief          : Main program body
  *                  Calls target system initialization then loop in main.
  ******************************************************************************
  *
  * Copyright (c) 2025 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.
  *
  * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
  * in the root directory of this software component.
  * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
  *
  ******************************************************************************
  */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include <stdio.h>  /* C library input/output functions */
#include <string.h> /* importing memcmp and memset functions */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* Private define ------------------------------------------------------------*/
#define RX_TIMEOUT 10000U
#define TX_TIMEOUT 1000U
#define MAX_BUFFER_SIZE 2U

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
uint8_t RxBuffer[MAX_BUFFER_SIZE]; /* Reception buffer */

/* Private functions prototype -----------------------------------------------*/
int __io_putchar(int ch) 
{
  HAL_UART_Transmit(mx_usart2_uart_gethandle(), (uint8_t *)&ch, 1, 100);
  return ch;
}

void HAL_UART_RxCpltCallback(hal_uart_handle_t *huart, uint32_t size_byte, hal_uart_rx_event_types_t rx_event) 
{
  HAL_UART_Transmit(mx_usart2_uart_gethandle(), RxBuffer, 1, 10);
  if (RxBuffer[0] == '\r') 
  {
    uint8_t newline = '\n';
    HAL_UART_Transmit(mx_usart2_uart_gethandle(), &newline, 1, 10);
  }
  HAL_UART_Receive_IT(mx_usart2_uart_gethandle(), RxBuffer, 1);
}

/**
  * brief:  The application entry point.
  * retval: none but we specify int to comply with C99 standard
  */
int main(void)
{
  /** System Init: this code placed in targets folder initializes your system.
    * It calls the initialization (and sets the initial configuration) of the peripherals.
    * You can use STM32CubeMX to generate and call this code or not in this project.
    * It also contains the HAL initialization and the initial clock configuration.
    */
  if (mx_system_init() != SYSTEM_OK)
  {
    return (-1);
  }
  else
  {
    /*
      * You can start your application code here
      */
    printf("USART2 RX IT echo example\r\n");
    HAL_UART_Receive_IT(mx_usart2_uart_gethandle(), RxBuffer, 1);
    while (1) {
    }
  }
} /* end main */

2.3 实验现象

这次串口我们使用VScode中自带的TERMINAL

按 Ctrl+Shift+P 并输入 [Open Serial] > COM40（STMicroelectronics）> 115200。

注意：选择COM口时，要选择带STMicroelectronics。根据自己板子的实际连接进行选择。

当我输入ABCD123时，由于有回显功能。所以显示为AABBCCDD112233。

总结

本文主要记录一下如何使用 STM32CubeMX2 和 Visual Studio 代码在 NUCLEO-C562RE 上建立 UART 通信，如有什么不足之处，欢迎大家补充。谢谢！