轮询中断 串口实训

1.轮询

1.1固定长度的数据收发

任务详情：从PC上发送5个字符到Nucleo开发板，Nucleo开发板收到后将字符原样发回到PC

1.1.1工程建立

（1）在cubemx选择f4板子(自带部分默认配置，简化操作)

（2）串口外设配置

配置 USART2 为异步模式，禁用硬件流控；通信参数设置为波特率 115200、8 位数据位、无奇偶校验、1 位停止位，使能接收和发送功能，采用 16 倍过采样。

1.1.2软件部分

（1）新建数组存储数据

（2）接收到5个字节后原路返回

1.1.3结果验证

（1）找到电脑中所对应的端口

（2）将电脑串口设置与单片机对应（下图为结果）

1.2实现串口重定向

任务详情：通过重定向fputc和fgetc函数，使用printf和scanf进行串口收发；接收 “open” 时点亮 LD2 绿灯，接收 “close” 时熄灭 LD2。

1.2.1工程建立

（1）在cubemx选择f4板子(省事，部分功能已经自动配置)

(2)串口配置

配置 USART2 为异步模式，禁用硬件流控；通信参数设置为波特率 115200、8 位数据位、无奇偶校验、1 位停止位，使能接收和发送功能，采用 16 倍过采样。

（3）LD灯配置

将 LD2 对应的 GPIO 引脚（PA5）配置为推挽输出模式，无上下拉电阻，初始电平设为低（灯灭）。

1.2.2软件部分

（1）选择 Use MicroLIB->正常使用printf

（2）两个库函数的编写

（3）串口重定向

（4）字符串储存数据

（5）输出提示符（由于使用了printf，要在串口初始化后，否则没有效果）

（6）主函数

1.2.3展示（切记字符串后面跟空格）

2.中断

2.1中断方式实现固定长度数据收发

任务详情：利用串口调试助手，从PC上发送10个字符到Nucleo开发板，Nucleo开发板收到后原样发回到PC（中断前后台方式）

2.1.1工程思路

采用前后台编程模式

（1）前台程序为中断服务程序，一旦数据接收完成，则设置一个标志位为1;

（2）后台程序为while(1)的死循环，在循环中不断检测标志位是否为1。如果为1表明数据接收完成，并存放在接收缓冲区中。

（3）然后进行后续处理:先清除标志位，再把接收的数据原样发回。

2.1.2工程建立

（1）在cubemx选择f4板子(省事，部分功能已经自动配置)

(2)串口配置

配置 USART2 为异步模式，禁用硬件流控；通信参数设置为波特率 115200、8 位数据位、无奇偶校验、1 位停止位，使能接收和发送功能，采用 16 倍过采样。使能接收和发送，打开串口使能中断

2.1.3软件部分

（1）选择 Use MicroLIB->正常使用printf

（2）两个库函数的编写

（3）串口重定向

（4）缓存区以及标志位设定

（5）输出提示符（由于使用了printf，要在串口初始化后，否则没有效果）

(6)后台中断函数编写

（7）主函数设置

总结

详细实现了 STM32 轮询和中断模式的串口通信，轮询模式适合简单场景，代码直观；中断模式能减少 CPU 占用，提升系统实时性。后续可扩展 DMA 模式（无需 CPU 参与数据传输，效率最高），适用于大数据量收发场景。