STM32 模块化开发指南 · 第 2 篇 如何编写高复用的外设驱动模块（以 UART 为例）

本文是《STM32 模块化开发实战指南》的第 2 篇，聚焦于“串口驱动模块的设计与封装”。我们将从一个最基础的裸机 UART 初始化开始，逐步实现：中断支持、环形缓冲收发、模块接口抽象与测试策略，构建一个可移植、可扩展、可复用的 UART 驱动模块。

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一、模块化 UART 的设计目标

我们开发 UART 模块，不只是“能收发数据”那么简单，更希望实现以下目标：

• ✅ 代码结构清晰、功能解耦、职责分明

• ✅ 支持中断或 DMA，提高效率

• ✅ 配合 RingBuffer 实现非阻塞收发

• ✅ 封装接口，隐藏底层硬件差异

• ✅ 可被其他项目直接复用，无需改动

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二、模块目录结构与文件命名

推荐将 UART 模块单独划分为 src/drivers/uart.c 和 inc/uart.h，并通过 RingBuffer 模块（middleware/ring_buffer.c）协作完成非阻塞收发：

project_root/
├── inc/
│   └── uart.h
├── src/
│   └── drivers/
│       └── uart.c
├── middleware/
│   └── ring_buffer.c/.h

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三、uart.h：UART 模块接口定义

#ifndef UART_H
#define UART_H

#include <stdint.h>
#include <stddef.h>

void uart_init(void);
void uart_send_blocking(uint8_t byte);
int  uart_read_byte(uint8_t *data);  // 非阻塞读
void uart_irq_handler(void);         // 中断入口

#endif

• uart_init()：初始化串口

• uart_send_blocking()：阻塞发送一个字节