Skip to content

c
#ifndef __USART_H__
#define __USART_H__

#ifdef __cplusplus
extern "C"
{
#endif

#include "main.h"

/*------------------变量和宏-----------------------*/
// 定义uart句柄
extern UART_HandleTypeDef huart1;
extern UART_HandleTypeDef huart2;

// 定义接收缓冲区
#define RX_BUFFER_SIZE 128
extern uint8_t rxBuffer[RX_BUFFER_SIZE];
extern volatile uint8_t commandReady;             

// 定义命令
#define LED_ON_CMD "{\"LED\":\"ON\"}"
#define LED_OFF_CMD "{\"LED\":\"OFF\"}"
/*------------------函数声明-----------------------*/
// 初始化UART
void MX_USART1_UART_Init(void);
void MX_USART2_UART_Init(void);

void TrimString(char *str);

// 解析命令
void ParseCommand(uint8_t *command);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif /* __USART_H__ */
c
#include "usart.h"
#include <string.h>
#include <stdio.h>

UART_HandleTypeDef huart1; // PA9/PA10 - 调试打印
UART_HandleTypeDef huart2; // PA2/PA3 - 用户命令
uint8_t rxBuffer[RX_BUFFER_SIZE];
static uint8_t rxData = 0;
static volatile uint16_t rxIndex = 0;
volatile uint8_t commandReady = 0;

// USART1参数配置和初始化 (PA9/PA10 - 调试打印)
void MX_USART1_UART_Init(void)
{
    // 初始化USART1
    huart1.Instance = USART1;
    // 设置波特率为115200
    huart1.Init.BaudRate = 115200;
    // 设置数据位为8位
    huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
    // 设置停止位为1位
    huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
    // 设置无校验位
    huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
    // 设置为发送接收模式
    huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
    // 设置无硬件流控制
    huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
    // 设置过采样为16
    huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
    // 初始化USART1,这里会调用HAL_UART_MspInit()
    if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK)
    {
        // 如果初始化失败,调用错误处理函数
        Error_Handler();
    }

    printf("USART1 Initialized (Debug Port PA9/PA10)\r\n");
}

// USART2参数配置和初始化 (PA2/PA3 - 用户命令)
void MX_USART2_UART_Init(void)
{
    // 初始化USART2
    huart2.Instance = USART2;
    // 设置波特率为115200
    huart2.Init.BaudRate = 115200;
    // 设置数据位为8位
    huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
    // 设置停止位为1位
    huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
    // 设置无校验位
    huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
    // 设置为发送接收模式
    huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
    // 设置无硬件流控制
    huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
    // 设置过采样为16
    huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
    // 初始化USART2,这里会调用HAL_UART_MspInit()
    if (HAL_UART_Init(&huart2) != HAL_OK)
    {
        // 如果初始化失败,调用错误处理函数
        Error_Handler();
    }

    printf("USART2 Initialized (Command Port PA2/PA3)\r\n");

    // 启用USART2接收中断(用于接收用户命令)
    HAL_UART_Receive_IT(&huart2, &rxData, 1);
}

/*------------------------功能函数------------------------------*/
// 重定向printf函数到USART1 (调试打印到PA9/PA10)
int fputc(int ch, FILE *f)
{
    // 将字符发送到USART1 (调试串口)
    HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);
    return ch;
}

// 去除字符串末尾的\r\n\0等字符
void TrimString(char *str)
{
    int len = strlen(str);
    // 从末尾开始,去除\r\n\0等字符
    while (len > 0 && (str[len - 1] == '\r' || str[len - 1] == '\n' || str[len - 1] == '\0' || str[len - 1] == ' '))
    {
        str[len - 1] = '\0';
        len--;
    }
}

// 解析接收到的命令
void ParseCommand(uint8_t *command)
{
    // 创建一个副本来处理,避免修改原始数据
    char cmd_copy[RX_BUFFER_SIZE];
    strcpy(cmd_copy, (char *)command);

    // 去除末尾的\r\n
    TrimString(cmd_copy);

    if (strcmp(cmd_copy, LED_ON_CMD) == 0)
    {
        printf("Processing: {\"LED\":\"ON\"}\r\n");
        // 这里添加LED点亮代码
        // HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_SET);
    }
    else if (strcmp(cmd_copy, LED_OFF_CMD) == 0)
    {
        printf("Processing: {\"LED\":\"OFF\"}\r\n");
        // 这里添加LED熄灭代码
        // HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_RESET);
    }

    else
    {
        // 未知命令
        printf("Unknown Command: %s\r\n", cmd_copy);
    }
}

/*-------------------------中断处理函数-----------------------------*/

// USART1中断服务函数
void USART1_IRQHandler(void)
{
    // 处理标准 UART 中断
    HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
}

// USART2中断服务函数
void USART2_IRQHandler(void)
{
    // 处理标准 UART 中断
    HAL_UART_IRQHandler(&huart2);
}

// UART接收中断回调函数(RXNE)
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
    // 只处理USART2的接收中断(用户命令)
    if (huart->Instance == USART2)
    {
        // 将接收到的数据存储到缓冲区
        if (rxIndex < RX_BUFFER_SIZE - 1)
        {
            rxBuffer[rxIndex++] = rxData;

            // 检测到结束符
            if (rxData == '\n')
            {
                rxBuffer[rxIndex] = '\0'; // 添加字符串结束符
                commandReady = 1;         // 设置命令准备完成标志
                rxIndex = 0;              // 重置缓冲区索引
            }
        }
        else
        {
            // 缓冲区溢出则重置索引
            rxIndex = 0;
        }

        // 继续开启中断接收下一个字节
        HAL_UART_Receive_IT(&huart2, &rxData, 1);
    }
}

/*-------------------------初始化函数-----------------------------*/

// UART硬件配置:使能和配置USART的GPIO引脚,中断
void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef *uartHandle)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

    // 如果当前实例是USART1 (PA9/PA10 - 调试串口)
    if (uartHandle->Instance == USART1)
    {
        // 使能USART1时钟
        __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE();
        __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

        /**USART1 GPIO 配置
        PA9     ------> USART1_TX (调试串口发送)
        PA10    ------> USART1_RX (调试串口接收)
        */
        GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9;
        GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
        GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
        HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

        GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_10;
        GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
        GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
        HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

        // 设置USART1中断优先级
        HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 5, 0);
        // 使能USART1中断
        HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);
    }

    // 如果当前实例是USART2 (PA2/PA3 - 用户命令)
    if (uartHandle->Instance == USART2)
    {
        // 使能USART2时钟
        __HAL_RCC_USART2_CLK_ENABLE();
        __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

        /**USART2 GPIO 配置
        PA2     ------> USART2_TX (用户命令发送)
        PA3     ------> USART2_RX (用户命令接收)
        */
        GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2;
        GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
        GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
        HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

        GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_3;
        GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
        GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
        HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

        // 设置USART2中断优先级
        HAL_NVIC_SetPriority(USART2_IRQn, 6, 0);
        // 使能USART2中断
        HAL_NVIC_EnableIRQ(USART2_IRQn);
    }
}

// 解除USART的GPIO引脚初始化
void HAL_UART_MspDeInit(UART_HandleTypeDef *uartHandle)
{
    // 判断当前串口实例是否为USART1
    if (uartHandle->Instance == USART1)
    {
        // 禁用USART1时钟
        __HAL_RCC_USART1_CLK_DISABLE();

        /**USART1 GPIO Configuration
        PA9     ------> USART1_TX
        PA10    ------> USART1_RX
        */
        // 解除USART1的GPIO引脚初始化
        HAL_GPIO_DeInit(GPIOA, GPIO_PIN_9 | GPIO_PIN_10);

        // 禁用USART1中断
        HAL_NVIC_DisableIRQ(USART1_IRQn);
    }

    // 判断当前串口实例是否为USART2
    if (uartHandle->Instance == USART2)
    {
        // 禁用USART2时钟
        __HAL_RCC_USART2_CLK_DISABLE();

        /**USART2 GPIO Configuration
        PA2     ------> USART2_TX
        PA3     ------> USART2_RX
        */
        // 解除USART2的GPIO引脚初始化
        HAL_GPIO_DeInit(GPIOA, GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3);

        // 禁用USART2中断
        HAL_NVIC_DisableIRQ(USART2_IRQn);
    }
}