在Arduino完成STM32的串列埠通訊

阿新 • • 發佈：2020-12-13

技術標籤：stm32 stm32 微控制器 arduino

文章目錄

一、安裝Ardunio
二、串列埠通訊
三、程式碼效果
四、基於標準庫函式與基於HAL庫函式的stm32程式設計方式的差異
五、stduino IDE使用體會
六、參考資料

一、安裝Ardunio

安裝教程：Ardunio的安裝

二、串列埠通訊

1、任務要求

（1）持續向串列埠輸出“Hello world！”
（2）當接收到“stop!”時，停止輸出。

2、所用器材

① STM32最小核心板(STM32F103C8T6)
②USB轉TTL（ch340晶片）
③ IDE：Arduino

④ 實驗所用串列埠：USART1

3、主要程式碼

int flag=1;               //傳送標誌位
char Stop[]="stop\n";     //停止命令
char Start[]="begin\n";   //開始命令

void setup() 
{
    Serial.begin(115200); //串列埠初始化  
}

void loop() 
{
    int i=0,flag_s=0,flag_s1=0;
    char inByte[50];
    while (Serial.available()> 0)     //當傳送緩衝區有資料時 

    {
        inByte[i] = Serial.read();    //從串列埠的緩衝區取出並讀取一個Byte的資料
        delay(10);                   
        
        if(Stop[i]!=inByte[i])       //判斷髮送資料是否與停止命令相等
             flag_s=0;
        else flag_s=1;
        
        if(Start[i]!=inByte[i])      //判斷髮送資料是否與開始命令相等
             flag_s1=0; 
        else 
 flag_s1=1;
        
        i++;
    }
     
    if(flag_s==1)                       //如果與停止命令相等
      {
           flag=0;                      //傳送標誌位置為0
           Serial.println("已停止傳送");
           flag_s=0;                   //初始化判斷，防止沒有傳送資料時一直執行
      }

     if(flag_s1==1)                    //如果與開始命令相等
      { 
           flag=1;                     //傳送標誌位置為1
           Serial.println("開始傳送");
           flag_s1=0;                  //初始化判斷，防止沒有傳送資料時一直執行
      }
    
      if (flag==1)                      //判斷髮送標誌位是否為1
    {
        Serial.println("Hello World!");  
        delay(1000);
    }
    
}

4、程式碼解析

Arduino程式基本結構由setup() 和loop() 兩個函式組成；
Arduino控制器通電或復位後，即會開始執行setup() 函式中的程式，該部分只會執行一次。
我們在setup() 函式中完成串列埠初始化。
在setup() 函式中的程式執行完後，Arduino會接著執行loop() 函式中的程式。而loop()函式是一個死迴圈，其中的程式會不斷的重複執行。
我們會在loop() 函式中完成程式的串列埠通訊功能。
Serial.available() 的意思是：返回串列埠緩衝區中當前剩餘的字元個數。一般用這個函式來判斷串列埠的緩衝區有無資料，當Serial.available()>0時，說明串列埠接收到了資料，可以讀取；
Serial.read()指從串列埠的緩衝區取出並讀取一個Byte的資料，比如有裝置通過串列埠向Arduino傳送資料了，我們就可以用Serial.read()來讀取傳送的資料。
Serial.println()和Serial.print()是Arduino的基本輸出函式，區別在於後者比前者多了回車換行。

三、程式碼效果

在這裡插入圖片描述

四、基於標準庫函式與基於HAL庫函式的stm32程式設計方式的差異

標準外設庫（Standard Peripherals Library）是對STM32晶片的一個完整的封裝，包括所有標準器件外設的器件驅動器。這應該是目前使用最多的ST庫，幾乎全部使用C語言實現。但是，標準外設庫也是針對某一系列晶片而言的，沒有可移植性。
HAL庫是用來取代之前的標準外設庫的。相比標準外設庫，STM32Cube HAL庫表現出更高的抽象整合水平，HAL API集中關注各外設的公共函式功能，這樣便於定義一套通用的使用者友好的API函式介面，從而可以輕鬆實現從一個STM32產品移植到另一個不同的STM32系列產品。

五、stduino IDE使用體會

Stduino IDE是一款面向32位處理器快速入門學習的整合開發平臺，支援Arduino_Core_STM32框架，集聚快捷、高效、免費、開源、易得於一身，軟體還集成了GDB除錯功能。

在使用keil編寫stm32程式的時候，我們需要讀他的開發手冊，如果想對暫存器進行操作，還得記住每個暫存器的位置和作用，用庫函式進行操作也得知道每個函式的意義，需要花費比較多的學習時間成本。
Ardunio在操作方面比keil要簡單得多，選好自己使用的裝置後就可以開始程式設計了，程式設計方面只要會C語言就可以寫出程式，還支援一鍵下載程式到微控制器，同時配有串列埠監視器，可以看到單邊機的輸出。
stduino IDE本身就是基於Arduino IDE進行開發的，所以它具備了Arduino IDE的所有優點，簡單易上手，同時還多了一些Arduino IDE沒有的功能，比如GDB除錯等。
單純想要對微控制器程式設計的話，掌握了keil和Arduino就已經足夠了，那為什麼還要不斷開發新的軟體呢?我認為這是為了讓微控制器程式設計變得更加簡單，高效，讓更多小白可以進入到這一嵌入式開發這一領域，就如同我們目前的4G已經可以滿足日常的影音需求，但是我們還是研究出了5G，甚至已經在研究6G。