STM32F4平台使用SerialPort串口库教程

标签：头文件函数 C++ SerialPort 串口 STM32F4 RobotMain

这一期教程的内容主要是在STM32F4平台使用SerialPort串口库和上位机通信，上位机（例如串口调试助手）向下位机发送字符串，下位机接收到字符串后，经过加工处理再发送给上位机。SerialPort串口库使用C++编写，用户只需在外部实现4个中断回调函数即可完成串口DMA收发，然后使用read函数读取串口数据，write函数向串口写入数据。SerialPort自带串口DMA接收缓冲区，可以实现高速数据接收功能。

创建Clion工程

具体创建方法请参考STM32F4平台导入RDK库教程

配置串口1

在STM32CubeMX中打开USART1。
在这里插入图片描述
开启串口1的全局中断。

配置DMA

点击”DMA Settings“进入DMA设置界面。
在这里插入图片描述
点击“Add”添加“USART1_RX”。

优先级选择“Very High”。

波特率的话就默认115200就行。

打开Clion工程

导入RDK库

具体导入方法请参考STM32F4平台导入RDK库教程

使用C++编程

由于RDK库采用C++编写，而STM32CubeMX生成的代码是C语言编写的，所以我们需要在工程里新建C++代码文件，然后导出C语言能够识别的C++函数，再在main.c中的main函数里调用导出的C++函数，就能实现将程序控制权转交给C++，然后就可以自由地编写C++代码了。

新建RobotMain.h

在Inc目录右键，选择"New"->“C/C++ Header File”。
在这里插入图片描述
文件名填写“RobotMain”。这里的“Add to targets”勾不勾选无所谓，到时候cube重新生成代码也会重新生成CMakeLists.txt。然后点击“OK”。

他会提示当前文件不属于这个工程。在项目根目录“Demo”右键单击“Reload CMake Project”。
在这里插入图片描述
然后就不会出现这个警告了。

将RobotMain.h文件的内容改成：

//
// Created by Mac on 2024/5/27.
//

#pragma once

#ifdef __cplusplus
extern "C"
{
#endif

    void RobotMain();

#ifdef __cplusplus
};
#endif

在这里插入图片描述
第一行的#pragma once表示这个头文件只允许被包含一次。如果这个头文件被C++程序包含，则会定义__cplusplus，在"extern “C” {}"中定义的C++函数符合C语言的函数调用规范，最终链接时c语言编写的程序就能够识别这个函数。

新建RobotMain.cpp

在Src目录右键点击“New”->“C/C++ Source File”。
在这里插入图片描述
文件名填写“RobotMain”然后点击“OK”。

在RobotMain.cpp中编写下面代码：

//
// Created by Mac on 2024/5/27.
//

#include "RobotMain.h"


void RobotMain()
{

    
}

在这里插入图片描述

在main.c中调用C++函数

打开main.c，在Private includes代码沙箱中包含RobotMain头文件。
在这里插入图片描述
然后在main()函数末尾死循环前面的代码沙箱内调用RobotMain()，你也可以在RobotMain()中写上死循环。

到这里就实现了将C语言编程转变成C++编程，我们只需要在RobotMain函数中编写C++代码去调用其他C/C++代码。

使用SerialPort

SerialPort简介

SerialPort类定义如下：
在这里插入图片描述
在构造SerialPort对象时，我们需要传入一个串口句柄。然后在外部实现4个stm32中断函数，在中断函数里分别调用SerialPort中以On开头的函数，即我们只需要实现中断请求转发。
start()函数是开启串口传输功能。
async开头的函数是异步读写功能，调用这个函数立即返回结果，当传输完成后再通过ResultHandler通知用户。
不带async的read，write则是阻塞函数，可以指定超时时间，单位毫秒。

声明SerialPort对象

由于我们使用到C++中的智能指针，所以请先在头文件中包含智能指针头文件。

#include <memory>

在这里插入图片描述
然后包含hal库的串口头文件和RDK库的串口头文件。

在RobotMain.cpp中使用智能指针声明SerialPort对象。

在RobotMain()函数中构造SerialPort对象。然后调用start()方法开启串口通信。

在RobotMain函数前面实现4个HAL库定义的中断函数。
在这里插入图片描述
然后在这4个中断函数中分别将中断请求转发到SerialPort对象。