STM32串口通讯

程序员文章站 2022-03-05 10:41:53

...

STM32串口通讯

一、基于寄存器与基于固件库的stm32 LED流水灯例子的编程方式有什么差异

使用固件库，目前比较多的例程是使用固件库编写的。官方的例子也都采用固件库方式。特点就是简单，易于理解，资料多。如果你没有CortexM系列内核的开发基础，建议从固件库开始玩起。等有一定基础，或是特别需要时再用寄存器。

使用寄存器，想要深入理解CortexM3内核或是需要为了获得更好的可移植性，学习寄存器编程会比较有帮助。但是从专业的角度上看，寄存器更贴近底层，对外设的工作原理和运行机理会有更深的理解。

二、STM32的USART窗口通讯程序

1.下载keil工程、程序
可在野火官网下载
下载链接

3.连接STM32核心板
将STM32连接好并接到电脑上
打开设备管理器
右击此电脑→属性
STM32串口通讯

4.打开keil工程
STM32串口通讯
结果如下：

5.在keil中编译，并生成 .axf 文件
编译成功

点击魔术棒–>Debug–>ST-link Debugger
STM32串口通讯

点击settings–>SW

点击Flash Download–>Erase Full Chip–>add

点击Download进行下载

下载完成

6.打开野火调试助手进行验证

可以看到要求已经实现，会连续发送hello windows 10!,输入Stop,stm32时，会停止发送。

相关代码：（因为在野火官网可以下载现成的，故只给出main函数部分）

#include <stdio.h>

int n = 10;  //全局变量

void func1(){
    int n = 20;  //局部变量
    printf("func1 n: %d\n", n);
}

void func2(int n){
    printf("func2 n: %d\n", n);
}

void func3(){
    printf("func3 n: %d\n", n);
}

int main(){
    int n = 30;  //局部变量
    func1();
    func2(n);
    func3();
    //代码块由{}包围
    {
        int n = 40;  //局部变量
        printf("block n: %d\n", n);
    }
    printf("main n: %d\n", n);

    return 0;
}

三、重温C语言程序里全局变量、局部变量、堆、栈等概念，并在ubuntu系统中编程，输出信息进行验证

1.全局变量与局部变量

在所有函数外部定义的变量称为全局变量（Global Variable），它的作用域默认是整个程序，也就是所有的源文件，包括 .c 和 .h 文件。

定义在函数内部的变量称为局部变量（Local Variable），它的作用域仅限于函数内部，离开该函数后就是无效的，再使用就会报错。

演示如下：
代码

#include <stdio.h>

int n = 10;  //全局变量

void func1(){
    int n = 20;  //局部变量
    printf("func1 n: %d\n", n);
}

void func2(int n){
    printf("func2 n: %d\n", n);
}

void func3(){
    printf("func3 n: %d\n", n);
}

int main(){
    int n = 30;  //局部变量
    func1();
    func2(n);
    func3();
    //代码块由{}包围
    {
        int n = 40;  //局部变量
        printf("block n: %d\n", n);
    }
    printf("main n: %d\n", n);

    return 0;
}

运行结果如下：
STM32串口通讯
分析：

1.对于 func1()，输出结果为 20，显然使用的是函数内部的 n，而不是外部的 n；func2() 也是相同的情况。

2.func3() 输出 10，使用的是全局变量，因为在 func3() 函数中不存在局部变量 n，所以编译器只能到函数外部，也就是全局作用域中去寻找变量 n。

3.由{ }包围的代码块也拥有独立的作用域，printf() 使用它自己内部的变量 n，输出 40。

4.C语言规定，只能从小的作用域向大的作用域中去寻找变量，而不能反过来，使用更小的作用域中的变量。对于 main() 函数，即使代码块中的 n 离输出语句更近，但它仍然会使用 main() 函数开头定义的 n，所以输出结果是 30。

2.堆与栈

在 C 语言中，内存分配方式不外乎有如下三种形式：

1.从静态存储区域分配：它是由编译器自动分配和释放的，即内存在程序编译的时候就已经分配好，这块内存在程序的整个运行期间都存在，直到整个程序运行结束时才被释放，如全局变量与 static 变量。
2.在栈上分配：它同样也是由编译器自动分配和释放的，即在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元将被自动释放。需要注意的是，栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，它的运行效率一般很高，但是分配的内存容量有限。
3.从堆上分配：也被称为动态内存分配，它是由程序员手动完成申请和释放的。即程序在运行的时候由程序员使用内存分配函数（如 malloc 函数）来申请任意多少的内存，使用完之后再由程序员自己负责使用内存释放函数（如 free 函数）来释放内存。也就是说，动态内存的整个生存期是由程序员自己决定的，使用非常灵活。需要注意的是，如果在堆上分配了内存空间，就必须及时释放它，否则将会导致运行的程序出现内存泄漏等错误。

演示如下：
代码

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
int main(void)
{
    /*在栈上分配*/
    int  i1=0;
    int  i2=0;
    int  i3=0;
    int  i4=0;
    printf("栈：向下\n");
    printf("i1=0x%08x\n",&i1);
    printf("i2=0x%08x\n",&i2);
    printf("i3=0x%08x\n",&i3);
    printf("i4=0x%08x\n\n",&i4);
     printf("--------------------\n\n");
    /*在堆上分配*/
    char  *p1 = (char *)malloc(4);
    char  *p2 = (char *)malloc(4);
    char  *p3 = (char *)malloc(4);
    char  *p4 = (char *)malloc(4);
    printf("p1=0x%08x\n",p1);
    printf("p2=0x%08x\n",p2);
    printf("p3=0x%08x\n",p3);
    printf("p4=0x%08x\n",p4);
    printf("堆：向上\n\n");
    /*释放堆内存*/
    free(p1);
    p1=NULL;
    free(p2);
    p2=NULL;
    free(p3);
    p3=NULL;
    free(p4);
    p4=NULL;
    return 0;
}

运行结果如下：
STM32串口通讯
分析：

从运行结果中不难发现，内存中的栈区主要用于分配局部变量空间，处于相对较高的地址，其栈地址是向下增长的；而堆区则主要用于分配程序员申请的内存空间，堆地址是向上增长的。

四、重温C语言程序里全局变量、局部变量、堆、栈等概念，在Keil中针对stm32系统进行编程，调试变量，进行验证；通过串口输出信息到上位机，进行验证

1、栈区（stack）

临时创建的局部变量存放在栈区。
函数调用时，其入口参数存放在栈区。
函数返回时，其返回值存放在栈区。
const定义的局部变量存放在栈区。

2、堆区（heap）

堆区用于存放程序运行中被动态分布的内存段，可增可减。
可以有malloc等函数实现动态分布内存。
有malloc函数分布的内存，必须用free进行内存释放，否则会造成内存泄漏。

3、.bss段

未初始化的全局变量存放在.bss段。
初始化为0的全局变量和初始化为0的静态变量存放在.bss段。
.bss段不占用可执行文件空间，其内容有操作系统初始化。

4、.data段

已经初始化的全局变量存放在.data段。
静态变量存放在.data段。
.data段占用可执行文件空间，其内容有程序初始化。
const定义的全局变量存放在.rodata段。

在串口通信工程中将main函数代码改成如下：

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include <stdlib.h>

int k1 = 1;
int k2;
static int k3 = 2;
static int k4;



 int main(void)
 { 
  static int m1=2, m2;
  int i = 1;
  char *p;
  char str[10] = "hello";
  char *var1 = "123456";
  char *var2 = "abcdef";
  int *p1=malloc(4);
  int *p2=malloc(4); 
 	u16 t;  
	u16 len;	
	u16 times=0;
	free(p1);
  free(p2);
	delay_init();	    	 //ÑÓÊ±º¯Êý³õÊ¼»¯	  
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //ÉèÖÃNVICÖÐ¶Ï·Ö×é2:2Î»ÇÀÕ¼ÓÅÏÈ¼¶£¬2Î»ÏìÓ¦ÓÅÏÈ¼¶
	uart_init(115200);	 //´®¿Ú³õÊ¼»¯Îª115200
 	LED_Init();			     //LED¶Ë¿Ú³õÊ¼»¯
	KEY_Init();          //³õÊ¼»¯Óë°´¼üÁ¬½ÓµÄÓ²¼þ½Ó¿Ú
	
 	while(1)
	{	
			for(t=0;t<len;t++)
			{ 
				USART_SendData(USART1, USART_RX_BUF[t]);//Ïò´®¿Ú1·¢ËÍÊý¾Ý
				
				while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);//µÈ´ý·¢ËÍ½áÊø
			}
	
			USART_RX_STA=0;
    	times++;
			if(times%500==0)
			{
				printf("\r\nÇ¶ÈëÊ½´®¿ÚÊµÑé\r\n");
				printf("aaa@qq.com\r\n\r\n");
	      printf("Õ»Çø-±äÁ¿µØÖ·\r\n");
				printf("                i:%p\r\n", &i);
				printf("                p:%p\r\n", &p);
				printf("              str:%p\r\n", str);
        printf("\n¶ÑÇø-¶¯Ì¬ÉêÇëµØÖ·\r\n");
        printf("                   %p\r\n", p1);
        printf("                   %p\r\n", p2);
        printf("\r\n.bss¶Î\r\n");
        printf("\nÈ«¾ÖÍâ²¿ÎÞ³õÖµ k2£º%p\r\n", &k2);
        printf("¾²Ì¬Íâ²¿ÎÞ³õÖµ k4£º%p\r\n", &k4);
        printf("¾²Ì¬ÄÚ²¿ÎÞ³õÖµ m2£º%p\r\n", &m2);
        printf("\r\n.data¶Î\r\n");
        printf("\nÈ«¾ÖÍâ²¿ÓÐ³õÖµ k1£º%p\r\n", &k1);
        printf("¾²Ì¬Íâ²¿ÓÐ³õÖµ k3£º%p\r\n", &k3);
        printf("¾²Ì¬ÄÚ²¿ÓÐ³õÖµ m1£º%p\r\n", &m1);
        printf("\r\n³£Á¿Çø\n");
        printf("ÎÄ×Ö³£Á¿µØÖ·     £º%p\r\n",var1);
        printf("ÎÄ×Ö³£Á¿µØÖ·     £º%p\r\n",var2);
        printf("\r\n´úÂëÇø\n");
        printf("³ÌÐòÇøµØÖ·       £º%p\n",&main);
				printf("\r\n end \r\n\r\n\r\n");
			}
			
			delay_ms(10);   
		}
	}

如图：
STM32串口通讯
打开野火调试助手查看结果

上一篇：【C/C++】Google 出品的代码规范(Google C++ Style Guide)

下一篇： CentOS 7 PXE+Kickstart批量无人值守部署Linux系统

STM32串口通讯