基于HAL库的stm32中串口的数据收发（使用stm32cubemx工具）
一：什么是串口通信
（1）串口通信是一种通信协议，而通信协议就是通信双方在数据的传输过程中需要共同遵守的协议。数据的发送方按照某种把数据调制成可以被传输的信号，接收方就可以使用相同的协议从信号中解析数据（只有双方都掌握同一种语言时，交谈才能成功，不然就是一段没用的信号）
（2）假设两块单片机要进行通信，他们直接的通信至少需要两根线，因为它们是通过高低电平来传输信号的，而两根线才能够形成电势差。
（3）定义高电平为逻辑1，低电平为逻辑0，串口传输一个字节的过程：首先在空闲状态下，没有数据进行传输的时候，传输线上的是高电平，表示的是逻辑1。当发送端需要发送数据时，就会把电平拉低，作为起始信号，这个时候的接收端检测到了电平拉低，就会做好接收数据的准备。起始信号会占用一个位的时间，称为起始位，在此之后就进入数据的传输。发送端将数据的每一位依次发出，发送方式就是让每一位持续一定的时间，接收端就会对传输线上的电平信号进行采样，进而判断发出的是0还是1。当完成数据的传输之后就会进入校验阶段，接下来这一位叫做校验位，可以对数据的传输与否进行校验。最后就是停止位，发送方会将电平拉高，代表传输完成，这就是串口通信的时序。
（4）数据参数的配置。数据的长度（一般可以使用5~8位）。校验方式（奇校验、偶校验、校无验。如果选择的是奇校验那么发送出来的数据位和校验位里面，逻辑1的个数是奇数，如果接收端发现不是奇数的话，那么就说明数据的传输出现了错误。偶校验则就是逻辑1的个数是偶数，也可以不进行校验）。停止位（一般1~2）。波特率（传输速度，单位是bit/s，也就是每秒钟可以传输多少这样的位，常用的波特率是9600和115200，波特率高的话数据的传输就会变快，但很明显数据的乱码会加大出现的概率 ，且发送端与接收端的波特率需要一致，否则无法进行通信）
（5）单片机串口的接线（开始说两根线），一般情况下，把两块单片机的GND相连接，那么另外一个io口就可以进行数据的发送或者接收，用于发送的引脚一般称为tx引脚，接收称为rx引脚，可以再加上一根线实现相反方向的数据的传输（三根线）
二：使用STM32cubemx配置串口
（1）打开stm32cubemx
（2）进行mcu选项
（3）输入单片机型号，这里我选择的是stm32l432KCU3
（4）调试接口的选择
（5）时钟频率的设置
（6）
（7）参数的配置
（8）生成工程代码
三：使用阻塞方式进行串口的发送和接收
（1）阻塞方式发送
1 打开刚刚生成的keil工程文件并进行编译
2 打开stm32cubemx自动生成的串口的hal库.c文件找到阻塞方式的发送函数
3 将函数在main主函数while循环中进行调用进行循环发送，一共需要四个参数。第一个是串口的句柄这里使用的是串口1。第二个是需要发送的数据，该函数发送定义的类型为unsigned char，需要将需要发送的字符串“abcd”其强制转化为unin8_t * 类型，第三个是字符串的大小，第四个是超时时间，并且设置延时每隔500ms发一次
4 编译下载到单片机
这里将数据发送给电脑来验证，所以需要单片机连接usb转ttl模块 tx连接rx rx连接tx GND 接GND
5 打开串口调试助手选择串口号、波特率、校验位、数据位，打开串口可以发现数据发送成功
（2）阻塞方式接收
1 找到hal库的串口接收函数
2 在while循环内调用串口接收（在这之前先定义局部变量储存数据），然后调用串口接收函数，然通过把接收到的数据发送给pc来进行验证
3打开串口调试助手给打开给单片机发送数据，注意要将发送新行打开不然可能会出现乱码
四：使用串口重定向使用C语言的输入输出函数进行数据的发送和接收（也是阻塞方式）
（1）数据的发送
1 包含头文件
2 重写fputc函数
3 使用printf函数发送字符串
4 打开串口串口调试助手验证
（2）数据的接收
1 重写串口重定向函数
2 定义一个局部变量用来存储接收到的数据 然后调用输入函数
3 打开串口调试助手给单片机发送数据进行验证（这里需要勾选发送新行，因为scanf函数是以换行来确认输入的内容）
五 ：使用中断的方式来进行串口的接收与发送
（1）串口中断方式发送
1 先在stm32cubemx中打开串口中断，再重写生成工程打开，进入后编译一下
2 在hal库中找到串口中断发送函数 ，串口中断发送需要三个参数，第一个是串口句柄，第二个是要发送的数据，第三个是数据大小
3 在主函数中while循环内调用
4 打开串口调试助手进行验证
（2）串口中断接收
1 先找到hal库中的串口中断接收函数
2 先定义一个全局变量，局部变量可能会在函数结束后被销毁导致中断接收没地方存放数据，然后在main主函数中调用一次，不需要在while中调用一直占用cpu
3 hal库提供了一个回调函数，我们可以单片机在进行中断接收后在回调函数中进行操作
中断接收到数据后，为了验证收到了数据将收到的数据发送给电脑，然后重写启用串口接收，编译下载程序
4 打开串口调试助手给单片机发送数据进行验证（这里不要勾选发送新行不然可能会有乱码）
六 ：使用DMA数据打包的方式发送，解决需要指定字符串长度的问题
（1）DMA是单片机中数据搬运的一个助手，它可以在内存与内存之间，或者内存与外设之间，进行数据的搬运，cpu只需要告诉单片机要搬运哪些数据就行了，而不需要控制每个字节的传输，降低了cpu的负载
（2）在stm32cubemx中进行串口的配置
1 找到DMA的选项卡
2 进行配置，重写生成代码
（3）串口DMA发送
1 找到hal库中的dma发送函数，在main函数while循环里调用，和中断一样还是需要四个参数第一个串口句柄，第二个需要发送的数据，第三个数据的大小
2 打开串口调试助手进行验证
（4）串口DMA接收
1 找到hal库的串口DMA接收函数，在刚刚中断接收的地方调用它一次，while循环内无需调用
2 回调函数也修改成DMA
3 编译下载烧录到单片机，打开串口调试助手给单片机发送数据，还是需要发送指定的五个字符结束才能发送成功，还是没解决要指定字符长度的问题
（5）解决指定字符长度的方法
（1）设置空闲中断，开启空闲中断，当单片机发生中断时判断是否是空闲中断，当进入空闲中断时就会知道数据已经全部发送完毕，可以进行处理
1 stm32cubemx确认串口中断是否打开
2 在DMA方式下进行修改
2.1 将定义用来接收数据的存储全局变量大小变为200
2.2 将串口的接收回调函数屏蔽或删除
2.3 开启串口接收函数的调用不去除，接收数据大小改为200
2.4 在hal库串口.h文件中找到定义好的开启串口空闲中断的宏，在主函数中调用
2.5 每次串口发生中断时都会进入这个函数，要对这个函数进行一些配置完成数据的不定长收发
2.6 步骤 1：分支语句判断是否发生空闲中断（调用hal库串口头文件中获取空闲中断标志位的宏来检查是否发生空闲中断）->2：如果确实发生空闲中断先清除空闲中断标志位（也在hal库串口头文件中定义了宏）->在hal库.c文件中找到停止DMA数据接收函数，参数是使用的串口的串口句柄->在DMA进行接收时内部会有一个计数器来计数接收的数据大小，定义变量用来接收调用这个函数（函数返回当前DMA通道传输中剩余的数据单元数）->调用DMA发送函数，参数为使用的串口句柄、要发送的数据（这里就是定义的用来接收数据全局变量，因为是在别的文件调用，所以需要用extern关键字来在中断文件中进行声明才能调用）、发送数据大小为刚刚用来存储DMA实际得到的数据的值->重新开启DMA接收
2.7 打开串口调试助手进行验证（可以看到已经实现串口不定长进行数据的接收）
（2）自己写函数实现不定长的数据发送
1 自定义函数名，不需要返回值 ，需要两个参数 使用的串口的串口句柄，以及要发送的数据（定义一个unsigned char 指针指针指向一个静态局部变量地址）
2 ：函数内部实现：调用此函数后检测指针指向的地址（字符串首地址）是否为'0'（字符串结束），是则结束while循环，不是则字符串未发送数据继续进行循环。
3 ：while循环内部：调用串口发送函数参数为需要使用的串口的串口句柄、需要发送的字符串的首地址（指针）、一次发一个字节、超时时间，发送一个字节后指针加一指向字符串首地址后的一个字节（while循环进行一次+），直到发送完整个字符串监测到指针指向'0'后退出while循环，结束函数
/*********************************************************************
函数名：uart_send_bits
作用 ：串口发送，实现不定长字符串发送
参数 ：*huart，*pData 串口句柄，要发送的数据
返回值：无
**********************************************************************/
void uart_send_bits(UART_HandleTypeDef *huart,const uint8_t *pData)
{
while(*pData != '\0')
{
HAL_UART_Transmit(&huart1,pData,1,0xffff);
pData++;
}
printf("\r\n");
}
