# STM32L431_Virtual Serial **Repository Path**: xiaoyang423/stm32-l431_-virtual-serial ## Basic Information - **Project Name**: STM32L431_Virtual Serial - **Description**: L431模拟串口 - **Primary Language**: C# - **License**: MulanPSL-1.0 - **Default Branch**: master - **Homepage**: None - **GVP Project**: No ## Statistics - **Stars**: 0 - **Forks**: 2 - **Created**: 2021-08-07 - **Last Updated**: 2021-08-07 ## Categories & Tags **Categories**: Uncategorized **Tags**: None ## README ### 1 原理讲解 首先读模拟串口读前文档， http://news.eeworld.com.cn/mcu/2018/ic-news082740999.html https://blog.csdn.net/tonyiot/article/details/82502953 https://www.cnblogs.com/wangshucai/p/10817204.html https://my.st.com/content/my_st_com/en/products/embedded-software/mcu-mpu-embedded-software/stm32-embedded-software/stm32-standard-peripheral-library-expansion/stsw-stm32156.html#documentation https://www.amobbs.com/thread-5704405-1-1.html?_dsign=cc2ca849 明白模拟串口怎么实现。用到的外设有普通gpio，外部中断，定时器。 本程序的代码在： 2 发送 串口发送每一个字节时候，每一个比特位占用多少时间， 如波特率是38400，一秒钟发送38400的比特位的数据， 每个字节占用10个比特位（1位起始位，8位数据位，无奇偶校验，1位停止位，） 发送3840个字节， 每个比特位占用的时间是：1/38400秒= 26.04us 要实现一个us的延时函数，ST的HALL库默认是ms延时，这里在网上搜集了一下，用定时器实现us延时函数，顺便实现ms延时函数。 实现过程见文章： STM32F407 使用HAL库延时微妙实现方法（附CubeMX配置过程） 注意：这里要说明一下，HALL库的延时函数是在systick中断里面每ms加1s，没有延时的时候中断没有关闭，导致系统资源浪费。 正确的应该是给定时器1计数设置一个初始值，硬件自动加数，在delay里面读计数值，比如L431系统时钟是80MHz，定时器的配置如下： ![输入图片说明](https://images.gitee.com/uploads/images/2021/0119/101707_dad39b07_1032644.png "屏幕截图.png") 定时器1每加1，时间是1us，我要延时26us，那我就再delay里面一直读定时器的CNT寄存器值是不是大于26。 3 接收 接收数据的时候，下降沿激发产生外部中断事件，开启定时器2。每隔一段时间读取一下gpio引脚的电平状态，保存在临时数组，到停止位则一个字节数据接收完成，读取字节数据，放在全局256大小的缓冲区。 ![输入图片说明](https://images.gitee.com/uploads/images/2021/0119/101829_133dc0e5_1032644.png "屏幕截图.png") 注意：这里读取GPIo引脚的状态，应该在每个bit位的1/2读取GPIO的状态，这样读取的数据比较准确。 ![输入图片说明](https://images.gitee.com/uploads/images/2021/0119/101842_40987984_1032644.png "屏幕截图.png") 4 数据分包 有没有考虑过一个问题，怎么样收一包数据？ 这里有个数据分包的问题，数据分包是这样的，我在数据停止位拿到数据以后，吧定时器2中断时间延长，我定义了两包数据之间的间隔大于100us，这里有两种情况： 1.3.1 后续没有数据到来，自然会进入到定时器2的分包处理流程。 1.3.2 后续有数据到来，外部中断重新设置定时器2时间。 ### 二 crubeMX配置 2.1 GPIO配置 ![输入图片说明](https://images.gitee.com/uploads/images/2021/0119/135730_ea02e46b_1032644.png "屏幕截图.png") ![输入图片说明](https://images.gitee.com/uploads/images/2021/0119/135402_349637c5_1032644.png "屏幕截图.png") ![输入图片说明](https://images.gitee.com/uploads/images/2021/0119/135443_dc2d3387_1032644.png "屏幕截图.png") 2.2 定时器2中断，外部中断 ![输入图片说明](https://images.gitee.com/uploads/images/2021/0119/135528_dd3ca949_1032644.png "屏幕截图.png") 2.3 定时器1配置 ![输入图片说明](https://images.gitee.com/uploads/images/2021/0119/135614_d3101ca6_1032644.png "屏幕截图.png") 2.4 定时器2配置 ![输入图片说明](https://images.gitee.com/uploads/images/2021/0119/135704_54dd26f2_1032644.png "屏幕截图.png") 配置好后生成工程 ### 三 代码 3.1 修改tim.c ``` /* USER CODE BEGIN 1 */ //实现微妙延时功能 void delay_us(uint16_t us) { uint16_t differ=0xffff-us-5; HAL_TIM_Base_Start(&htim1); __HAL_TIM_SetCounter(&htim1,differ); while(differ < 0xffff-5) { differ = __HAL_TIM_GetCounter(&htim1); } HAL_TIM_Base_Stop(&htim1); } void delay_ms(uint16_t ms) { for(uint16_t i=0;iInstance == htim2.Instance) { TIM2_IRQHandlerHandle(); } } /* USER CODE END 1 */ ``` 3.2 修改gpio.c ``` /* USER CODE BEGIN 2 */ /** * @brief EXIT中断回调函数 * @param GPIO_Pin —— 触发中断的引脚 * @retval none */ void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin) { /* 判断哪个引脚触发了中断 */ switch(GPIO_Pin) { case usart_rx_Pin: GPIO_A_10_CALLBACK(); break; case GPIO_PIN_3: break; default: break; } } /* USER CODE END 2 */ ``` 3.3 增加myusart_TX.c ``` #include "myusart_TX.h" #include "gpio.h" #include "core_cm4.h" #include "tim.h" #define BuadRate_9600 100 #define BuadRate_38400 26 void delay_tx(void)//26.04us { delay_us(BuadRate_38400-1); //补偿 __NOP(); __NOP(); __NOP(); __NOP(); __NOP(); __NOP(); __NOP(); __NOP(); __NOP(); __NOP(); __NOP(); } void IO_TXD(uint8_t Data) { uint8_t i = 0; HAL_GPIO_WritePin(usart_tx_GPIO_Port, usart_tx_Pin, GPIO_PIN_RESET); delay_tx(); for(i = 0; i < 8; i++) { if(Data&0x01) HAL_GPIO_WritePin(usart_tx_GPIO_Port, usart_tx_Pin, GPIO_PIN_SET); else HAL_GPIO_WritePin(usart_tx_GPIO_Port, usart_tx_Pin, GPIO_PIN_RESET); delay_tx(); Data = Data>>1; } HAL_GPIO_WritePin(usart_tx_GPIO_Port, usart_tx_Pin, GPIO_PIN_SET); delay_tx(); } //定义的发送函数 void USART_Send(uint8_t *buf, uint8_t len) { uint8_t t; for(t = 0; t < len; t++) { IO_TXD(buf[t]); } } char *p="okokokokok"; void test_TX() { USART_Send((uint8_t *)p,10); delay_ms(500); } ``` 3.4 增加myusart_TX.h ``` #ifndef __myusart_TX_H__ #define __myusart_TX_H__ #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif /* Includes ------------------------------------------------------------------*/ #include "main.h" void test_TX(void); void USART_Send(uint8_t *buf, uint8_t len); #ifdef __cplusplus } #endif #endif /*__ GPIO_H__ */ ``` 3.5 增加myusart_RX.c ``` #include "myusart_RX.h" #include "myusart_TX.h" #include "gpio.h" #include "core_cm4.h" #include "tim.h" #define BuadRate_9600 100 #define BuadRate_38400 26 #define UsartPack_delay 1000//100us uint8_t len = 0; //接收了多少个字节 uint8_t USART_buf[256]; //接收缓冲区 uint8_t DateReceiveIsOK=0;//接收到数据标志 uint8_t len8buf = 0; uint8_t USART_8buf[20]; enum{ COM_START_BIT_NOP, COM_START_BIT, COM_D0_BIT_NOP, COM_D0_BIT, COM_D1_BIT_NOP, COM_D1_BIT, COM_D2_BIT_NOP, COM_D2_BIT, COM_D3_BIT_NOP, COM_D3_BIT, COM_D4_BIT_NOP, COM_D4_BIT, COM_D5_BIT_NOP, COM_D5_BIT, COM_D6_BIT_NOP, COM_D6_BIT, COM_D7_BIT_NOP, COM_D7_BIT, COM_STOP_BIT, COM_pack_delay, }; uint8_t recvStat = COM_STOP_BIT; uint8_t recvData = 0; /********************************TX*********************************/ void TIM2_IRQHandlerHandle(void) { recvStat++; if(HAL_GPIO_ReadPin(usart_rx_GPIO_Port,usart_rx_Pin)) { USART_8buf[len8buf++]=1; }else{ USART_8buf[len8buf++]=0; } if(recvStat == COM_STOP_BIT) { // for(uint8_t i=1;i<9;i++ ) { if(USART_8buf[2*i])//2 4 6 8 10 12 14 16 { recvData |= (1 << (i - 1)); }else{ recvData &= ~(1 << (i - 1)); } } USART_buf[len++] = recvData; //收到一个字节，吧定时器的中断 延长到UsartPack_delay us __HAL_TIM_SetCounter(&htim2, 10*UsartPack_delay); __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim2, 10*UsartPack_delay); return; }else if(recvStat >= COM_pack_delay)//分包处理 { //关闭定时器中断 HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim2); //吧定时器时间调整到原来的13us __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim2, 10* BuadRate_38400/2);//定时器13us来一次中断 __HAL_TIM_SetCounter(&htim2, 10* BuadRate_38400/2);//定时器计数初始值130 //关闭定时器 __HAL_RCC_TIM2_CLK_DISABLE(); DateReceiveIsOK=1; return; } } void GPIO_A_10_CALLBACK(void) { if(HAL_GPIO_ReadPin(usart_rx_GPIO_Port,usart_rx_Pin) == 0) { if((recvStat == COM_STOP_BIT)||(recvStat == COM_pack_delay)) { //变量清0 recvStat = COM_START_BIT_NOP; len8buf=0; //启动定时器 __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim2, 10*BuadRate_38400/2);//定时器计数初始值130 __HAL_TIM_SetCounter(&htim2, 10* BuadRate_38400/2);//定时器13us来一次中断 __HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE(); HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2); } } } /*******************************************************************************/ void test_rx() { if(DateReceiveIsOK == 1) { USART_Send(USART_buf,len); len = 0; DateReceiveIsOK=0; } } ``` 3.6 增加myusart_RX.h ``` #ifndef __myusart_RX_H__ #define __myusart_RX_H__ #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif /* Includes ------------------------------------------------------------------*/ #include "main.h" void test_rx(void); void GPIO_A_10_CALLBACK(void); void TIM2_IRQHandlerHandle(void); #ifdef __cplusplus } #endif #endif /*__ GPIO_H__ */ ``` 3.7 main.c ``` /* USER CODE BEGIN Includes */ #include "myusart_RX.h" #include "myusart_TX.h" /* USER CODE END Includes */ ``` ``` while (1) { /* USER CODE END WHILE */ /* USER CODE BEGIN 3 */ // test_TX(); test_rx(); } ```