1. 了解STM32 GPIO结构。
2. 了解STM32 GPIO 特征。
3. 掌握USART的使用方法。
4. 掌握STM32 HAL库中USART属性的配置方法。
5. 掌握KEIL MDK 集成开发环境使用方法。

1. iCore4 双核心板点击购买。
2. JLINK（或相同功能）仿真器点击购买。
3. Micro USB线缆。
4. Keil MDK 开发平台。
5. STM32CubeMX开发平台。
6. 装有WIN XP（及更高版本）系统的计算机。

• UART通用同步/异步串行接收/发送器，由时钟发生器、数据发送器和接收器三大部分组成。UART是一个全双工通用同步/异步串行收发模块，该接口是一个高度灵活的串行通信设备。
• 串口作为MCU的重要外部接口，同时也是软件开发重要的调试手段，其重要性不言而喻。现在基本上所有的MCU都会带有串口，STM32自然也不例外。STM32F767的串口资源相当丰富的，功能也相当强劲。iCore4双核心板所使用的STM32F767IGT6最多可提供8路串口，支持8/16倍过采样、支持自动波特率检测、支持Modbus通信、支持同步单线通信和半双工单线通讯、具有DMA等。
• UART特点：
  • 全双工操作(相互独立的接收数据和发送数据)。
  • 同步操作时，可主机时钟同步，也可从机时钟同步。
  • 支持8和9位数据位，1或2位停止位的串行数据帧结构。
  • 由硬件支持的奇偶校验位发生和检验。
  • 数据溢出检测。
  • 帧错误检测。
  • 包括错误起始位的检测噪声滤波器和数字低通滤波器。
  • 三个完全独立的中断，TX发送完成、TX发送数据寄存器空、RX接收完成。
  • 支持多机通信模式。
  • 支持倍速异步通信模式。

• 可通过对USART_CR1寄存器中的M位（M0：位12，M1：位28）进行编程来将字长设置为7位、8位或9位。仅某些USART支持7位模式。此外，并非所有模式都在7位数据长度模式下受支持。
  • 7位字符长度：M[1:0]=“10”
  • 8位字符长度：M[1:0]=“00”
  • 9位字符长度：M[1:0]=“01”
• 在默认情况下，信号（TX或RX）在起始位工作期间处于低电平状态。在停止位工作期间处于高电平状态。通过极性配置控制，可以单独针对每个信号对这些值取反。
  • 空闲字符：可理解为整个帧周期内电平均为“1”（停止位的电平也是“1”）。
  • 停止字符：可理解为在一个帧周期内接收到的电平均为“0”。发送器在中断帧的末尾插入2个停止位。
• 发送和接收操作由通用波特率发生器驱动。当发送器和接收器的使能位置1时，将分别生成发送时钟和接收时钟。
• 下面给出了各个块的详细说明:

• 本试验使用的芯片STM32F767IGT6，使用UART为USART_6，引脚位PC6和PC7，经过串口转USB芯片CH340转换后，可通过USB接口与计算机通讯。计算机安装 CH340 驱动后，可通过串口工具来接收串口发送的数据和向串口发送给数据。用串口工具打开iCore4对应的端口，波特率设为115200，发送相应的命令，便可以控制LED的亮灭情况。串口命令如下表：

int main(void)
{
  int i;
  char buffer[20];
  /* MCU 配置*/
  /* 重置所有外围设备，初始化Flash接口和Systick */
  HAL_Init();
  /* 配置系统时钟 */
  SystemClock_Config();
  /* 初始化所有已配置的外围设备 */
  MX_GPIO_Init();
  MX_USART6_UART_Init();
 
  usart6.initialize(9600);                      //串口波特设置
  usart6.printf("Hello, I am iCore4!\r\n");  //串口信息输出
 
  while (1)
  {
        if(usart6.receive_ok_flag){     //接受完成
            usart6.receive_ok_flag = 0;
            for(i = 0;i < 20;i++){
                buffer[i] = tolower(usart6.receive_buffer[i]);
            }
            //比较接受信息
            if(memcmp(buffer,"led_red_on",strlen("led_red_on")) == 0){
                LED_RED_ON;
                usart6.printf("ok!\r\n");
            }
            if(memcmp(buffer,"led_red_off",strlen("led_red_off")) == 0){
                LED_RED_OFF;
                usart6.printf("ok!\r\n");
            }  
         if(memcmp(buffer,"led_green_on",strlen("led_green_on")) == 0){
                LED_GREEN_ON;
                usart6.printf("ok!\r\n");
            }   
         if(memcmp(buffer,"led_green_off",strlen("led_green_off")) == 0){
                LED_GREEN_OFF;
                usart6.printf("ok!\r\n");
            }   
         if(memcmp(buffer,"led_blue_on",strlen("led_blue_on")) == 0){
                LED_BLUE_ON;
                usart6.printf("ok!\r\n");
            }   
         if(memcmp(buffer,"led_blue_off",strlen("led_blue_off")) == 0){
                LED_BLUE_OFF;
                usart6.printf("ok!\r\n");
            }        
        }
    }
}

    UART_HandleTypeDef huart6;

• UART句柄结构定义，这个结构体中存放了UART所有用到的功能，后面的别名就是我们所用的uart串口的别名。

typedef struct __UART_HandleTypeDef   
{  
  USART_TypeDef                  *Instance;   
//UART寄存器基地址  
  UART_InitTypeDef               Init;      
  //UART通讯参数 
  UART_AdvFeatureInitTypeDef   AdvancedInit;  
  //UART高级功能初始化参数
  uint8_t                         * pTxBuffPtr; 
  //指向UART Tx传输缓冲区的指针  
  uint16_t                        TxXferSize;      
  //UART Tx传输大小
  __IO uint16_t                  TxXferCount;     
  //UART Tx传输计数器
  uint8_t                         * pRxBuffPtr;     
  //指向UART Rx传输缓冲区的指针 
  uint16_t                        RxXferSize;       
//UART Rx传输大小 
  __IO uint16_t                  RxXferCount;   
//UART Rx传输计数器 
  uint16_t                      Mask;           
  // UART Rx RDR寄存器掩码
  DMA_HandleTypeDef             * hdmatx;          
//UART Tx DMA句柄参数 
  DMA_HandleTypeDef             * hdmarx;          
//UART Rx DMA句柄参数  
  HAL_LockTypeDef                Lock;             
//锁定对象  
  __IO HAL_UART_StateTypeDef   gState;     
  //与全局句柄管理有关的UART状态信息并且与Tx操作有关。 
  __IO HAL_UART_StateTypeDef   RxState;          
//与Rx操作有关的UART状态信息  
  __IO uint32_t                   ErrorCode;       
 //UART错误代码  
} UART_HandleTypeDef;

void MX_USART6_UART_Init(void)
{
  huart6.Instance = USART6;
  huart6.Init.BaudRate = 115200;    //波特率
  huart6.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B; //在一帧中发送或接收的数据位数
  huart6.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;//停止位
  huart6.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;//校验位
  huart6.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;//发送接收模式
  huart6.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;//硬件流控制模式
  huart6.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
  huart6.Init.OneBitSampling = UART_ONE_BIT_SAMPLE_DISABLE;
  huart6.AdvancedInit.AdvFeatureInit = UART_ADVFEATURE_NO_INIT;
 
  if (HAL_UART_Init(&huart6) != HAL_OK)
  {
    _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
  }
}

• HAL_UART_Transmit();串口发送数据，使用超时管理机制
• HAL_UART_Receive();串口接收数据，使用超时管理机制
• HAL_UART_Transmit_IT();串口中断模式发送
• HAL_UART_Receive_IT();串口中断模式接收
• HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式发送
• HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式接收
• 串口发送数据

HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)

• 功能：串口发送指定长度的数据。如果超时没发送完成，则不再发送，返回超时标志（HAL_TIMEOUT）。
• 参数：
  • UART_HandleTypeDef*huart UATR的别名 如: UART_HandleTypeDef huart6;别名就是huart6
  • *pData 需要发送的数据
  • Size 发送的字节数
  • Timeout 最大发送时间，发送数据超过该时间退出发送
• 中断接收数据：

HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)

• 功能：串口中断接收，以中断方式接收指定长度数据。
• 大致过程：设置数据存放位置，接收数据长度，然后使能串口接收中断。接收到数据时，会触发串口中断。之后，串口中断函数处理，直到接收到指定长度数据，而后关闭中断，进入中断接收回调函数，不再触发接收中断。(只触发一次中断)
• 参数：
  • UART_HandleTypeDef *huart UATR的别名
  • *pData 接收到的数据存放地址
  • Size 接收的字节数

HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart); 
//串口中断处理函数
HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);  
//串口发送中断回调函数
HAL_UART_TxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);  
//串口发送一半中断回调函数（用的较少）
HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);  
//串口接收中断回调函数
HAL_UART_RxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);
//串口接收一半回调函数（用的较少）
HAL_UART_ErrorCallback();
//串口接收错误函数

• 串口接收中断回调函数

HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); 

• 功能：HAL库的中断进行完之后，并不会直接退出，而是会进入中断回调函数中，用户可以在其中设置代码，串口中断接收完成之后，会进入该函数，该函数为空函数，用户需自行修改。
• 参数：
  • UART_HandleTypeDef *huart UATR的别名

• 串口中断处理函数

HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart);  

• 功能：对接收到的数据进行判断和处理 判断是发送中断还是接收中断，然后进行数据的发送和接收，在中断服务函数中使用

• 串口查询函数

HAL_UART_GetState(); //判断UART的接收是否结束，或者发送数据是否忙碌

1. 把仿真器与iCore4的SWD调试口相连（直接相连或者通过转接器相连）；
2. 把iCore4通过Micro USB线与计算机相连，为iCore4供电；
3. 打开Keil MDK 开发环境，并打开本实验工程；
4. 烧写程序到iCore4上；
5. 也可以进入Debug 模式，单步运行或设置断点验证程序逻辑。

• 通过串口输入相应的命令，可以控制LED的亮灭。