如何在Ardunio完成STM32板子的串口通信程序呢

一、Ardunio下STM32 F103的串口通信

1、实验要求

在Ardunio 完成STM32板子的串口通信程序：
（1）持续向串口输出“Hello world！”
（2）当接收到“stop!”时，停止输出。
2、开发环境

开发软件： Ardunio IDE
开发板：stm32f103指南者开发板
3、安装并配置Ardunio IDE

（1）安装Ardunio IDE
双击arduino-1.8.12-windows.exe正常安装，一直按默认方式安装下去





将Arduino_STM32整个文件夹拷贝到Arduino IDE安装目录下的hareware下









打开Arduion软件查看菜单栏工具开发板…就能看见STM32各系列的芯片





（2）配置Ardunio IDE
打开Arduino，点击菜单栏工具开发板…第一栏的开发板管理器





输入ARM关键字搜索，选中Cortex-M3系列的编译支持文件并安装





待安装完成，退出开发板管理器。
4、完成STM32板子的串口通信

（1）选择芯片
打开Arduino,在菜单栏工具开发板选择芯片类型，由于我使用的是stm32f103指南者，所以选择为Generic STM32F103V series





然后Variant，Upload method，CPU Speed,Optimize这几个的选择如下：















（2）连接电脑与指南者开发板
直接USB线连接的开发板的"USB转串口"接口

用黄色跳帽将BOOT0与3v3相连，BOOT1与GND相连，RXD与A9相连，TXD与A10相连

（3）写入程序并烧录到板子里
在Ardunio中写入串口通信程序，代码如下：

int flag=1;   
char Stop[]="stopn";
void setup() {
//初始化
pinMode(PB0, OUTPUT);//PB0为绿色，PB1为蓝色，PB5为红色，可根据需要改动
Serial.begin(115200);
}
void loop() {
int i=0,flag_s=0;
char inByte[50];
digitalWrite(PB0, HIGH); //小灯亮
delay(500); // 延迟
digitalWrite(PB0, LOW); //小灯灭
delay(500); // 延迟
while (Serial.available()> 0)     //当发送缓冲区有数据时
{
        inByte = Serial.read();    //从串口的缓冲区取出并读取一个Byte的数据
        delay(10);
        i++ ;                              
}
if(Stop=inByte)
{
  if(Stop[i-1]==inByte[i-1]&&Stop[i-2]==inByte[i-2]&&Stop[i-3]==inByte[i-3])
  {
  flag=0;
  Serial.println("收到！");
  }//当收到stop命令时停止并回复收到
}
if(flag==1)
{  
Serial.println("Hello World!");//向串口发送数据
delay(100); // 延迟
}
}





选择你连接的串口，我这里是串口3





依次点击验证，上传
注：每一次烧录文件前一定要按开发板上的RESET按钮




小灯开始闪烁

打开串口监视器可看到串口收到的信息

二、基于不同函数的stm32编程方式的差异

以实例程序（比如串口通信），分析基于标准库函数与基于HAL库函数的stm32编程方式的差异。
ST为开发者提供了非常方便的开发库。到目前为止，有标准外设库(STD库)、HAL库、LL库 三种。
1、标准外设库

STM32标准外设库（Standard Peripherals Library，简称SPL）之前的版本也称固件函数库或简称固件库，是一个固件函数包，它由程序、数据结构和宏组成，包括了微控制器所有外设的性能特征。
该函数库还包括每一个外设的驱动描述和应用实例，为开发者访问底层硬件提供了一个中间API，通过使用固件函数库，无需深入掌握底层硬件细节，开发者就可以轻松应用每一个外设。因此，使用固态函数库可以大大减少用户的程序编写时间，进而降低开发成本。每个外设驱动都由一组函数组成，这组函数覆盖了该外设所有功能。每个器件的开发都由一个通用API (application programming interface 应用编程界面)驱动，API对该驱动程序的结构，函数和参数名称都进行了标准化。
但是，标准外设库也是针对某一系列芯片而言的，没有可移植性。
2 、HAL库

HAL库是ST公司目前主力推的开发方式，全称就是Hardware Abstraction Layer（抽象印象层）。它的出现比标准库要晚，但其实和标准库一样，都是为了节省程序开发的时期，而且HAL库尤其的有效，如果说标准库把实现功能需要配置的寄存器集成了，那么HAL库的一些函数甚至可以做到某些特定功能的集成。也就是说，同样的功能，标准库可能要用几句话，HAL库只需用一句话就够了。
并且HAL库也很好的解决了程序移植的问题，不同型号的stm32芯片它的标准库是不一样的，例如在F4上开发的程序移植到F3上是不能通用的，而使用HAL库，只要使用的是相通的外设，程序基本可以完全复制粘贴，注意是相通外设，意思也就是不能无中生有，例如F7比F3要多几个定时器，不能明明没有这个定时器却非要配置，但其实这种情况不多，绝大多数都可以直接复制粘贴。
而且使用ST公司研发的STMcube软件，可以通过图形化的配置功能，直接生成整个使用HAL库的工程文件，可以说是方便至极，但是方便的同时也造成了它执行效率的低下，在各种william hill官网 帖子真的是被吐槽的数不胜数。

三、stduino IDE试玩体会

1、Ardunio IDE

Ardunio IDE在操作方面比keil更简单，只要选好自己使用的设备后就可以用C语言开始编程了，还支持一键下载程序到单片机，同时配有串口监视器，可以看到单片机的输出。
2、stduino IDE

stduino IDE本身就是基于Arduino IDE进行开发的，所以它具备了Arduino IDE的所有优点，简单易上手，同时还多了一些Arduino IDE没有的功能，比如GDB调试等。
四、总结

以上内容即为在Ardunio IDE完成STM32 F103指南者的串口通信，并对基于标准库函数与基于HAL库函数的stm32编程方式的差异进行了简要分析。

一、Ardunio下STM32 F103的串口通信

1、实验要求

在Ardunio 完成STM32板子的串口通信程序：
（1）持续向串口输出“Hello world！”
（2）当接收到“stop!”时，停止输出。
2、开发环境

开发软件： Ardunio IDE
开发板：stm32f103指南者开发板
3、安装并配置Ardunio IDE

（1）安装Ardunio IDE
双击arduino-1.8.12-windows.exe正常安装，一直按默认方式安装下去





将Arduino_STM32整个文件夹拷贝到Arduino IDE安装目录下的hareware下









打开Arduion软件查看菜单栏工具开发板…就能看见STM32各系列的芯片





（2）配置Ardunio IDE
打开Arduino，点击菜单栏工具开发板…第一栏的开发板管理器





输入ARM关键字搜索，选中Cortex-M3系列的编译支持文件并安装





待安装完成，退出开发板管理器。
4、完成STM32板子的串口通信

（1）选择芯片
打开Arduino,在菜单栏工具开发板选择芯片类型，由于我使用的是stm32f103指南者，所以选择为Generic STM32F103V series





然后Variant，Upload method，CPU Speed,Optimize这几个的选择如下：















（2）连接电脑与指南者开发板
直接USB线连接的开发板的"USB转串口"接口

用黄色跳帽将BOOT0与3v3相连，BOOT1与GND相连，RXD与A9相连，TXD与A10相连

（3）写入程序并烧录到板子里
在Ardunio中写入串口通信程序，代码如下：

int flag=1;   
char Stop[]="stopn";
void setup() {
//初始化
pinMode(PB0, OUTPUT);//PB0为绿色，PB1为蓝色，PB5为红色，可根据需要改动
Serial.begin(115200);
}
void loop() {
int i=0,flag_s=0;
char inByte[50];
digitalWrite(PB0, HIGH); //小灯亮
delay(500); // 延迟
digitalWrite(PB0, LOW); //小灯灭
delay(500); // 延迟
while (Serial.available()> 0)     //当发送缓冲区有数据时
{
        inByte = Serial.read();    //从串口的缓冲区取出并读取一个Byte的数据
        delay(10);
        i++ ;                              
}
if(Stop=inByte)
{
  if(Stop[i-1]==inByte[i-1]&&Stop[i-2]==inByte[i-2]&&Stop[i-3]==inByte[i-3])
  {
  flag=0;
  Serial.println("收到！");
  }//当收到stop命令时停止并回复收到
}
if(flag==1)
{  
Serial.println("Hello World!");//向串口发送数据
delay(100); // 延迟
}
}





选择你连接的串口，我这里是串口3





依次点击验证，上传
注：每一次烧录文件前一定要按开发板上的RESET按钮




小灯开始闪烁

打开串口监视器可看到串口收到的信息

二、基于不同函数的stm32编程方式的差异

以实例程序（比如串口通信），分析基于标准库函数与基于HAL库函数的stm32编程方式的差异。
ST为开发者提供了非常方便的开发库。到目前为止，有标准外设库(STD库)、HAL库、LL库 三种。
1、标准外设库

STM32标准外设库（Standard Peripherals Library，简称SPL）之前的版本也称固件函数库或简称固件库，是一个固件函数包，它由程序、数据结构和宏组成，包括了微控制器所有外设的性能特征。
该函数库还包括每一个外设的驱动描述和应用实例，为开发者访问底层硬件提供了一个中间API，通过使用固件函数库，无需深入掌握底层硬件细节，开发者就可以轻松应用每一个外设。因此，使用固态函数库可以大大减少用户的程序编写时间，进而降低开发成本。每个外设驱动都由一组函数组成，这组函数覆盖了该外设所有功能。每个器件的开发都由一个通用API (application programming interface 应用编程界面)驱动，API对该驱动程序的结构，函数和参数名称都进行了标准化。
但是，标准外设库也是针对某一系列芯片而言的，没有可移植性。
2 、HAL库

HAL库是ST公司目前主力推的开发方式，全称就是Hardware Abstraction Layer（抽象印象层）。它的出现比标准库要晚，但其实和标准库一样，都是为了节省程序开发的时期，而且HAL库尤其的有效，如果说标准库把实现功能需要配置的寄存器集成了，那么HAL库的一些函数甚至可以做到某些特定功能的集成。也就是说，同样的功能，标准库可能要用几句话，HAL库只需用一句话就够了。
并且HAL库也很好的解决了程序移植的问题，不同型号的stm32芯片它的标准库是不一样的，例如在F4上开发的程序移植到F3上是不能通用的，而使用HAL库，只要使用的是相通的外设，程序基本可以完全复制粘贴，注意是相通外设，意思也就是不能无中生有，例如F7比F3要多几个定时器，不能明明没有这个定时器却非要配置，但其实这种情况不多，绝大多数都可以直接复制粘贴。
而且使用ST公司研发的STMcube软件，可以通过图形化的配置功能，直接生成整个使用HAL库的工程文件，可以说是方便至极，但是方便的同时也造成了它执行效率的低下，在各种william hill官网 帖子真的是被吐槽的数不胜数。

三、stduino IDE试玩体会

1、Ardunio IDE

Ardunio IDE在操作方面比keil更简单，只要选好自己使用的设备后就可以用C语言开始编程了，还支持一键下载程序到单片机，同时配有串口监视器，可以看到单片机的输出。
2、stduino IDE

stduino IDE本身就是基于Arduino IDE进行开发的，所以它具备了Arduino IDE的所有优点，简单易上手，同时还多了一些Arduino IDE没有的功能，比如GDB调试等。
四、总结

以上内容即为在Ardunio IDE完成STM32 F103指南者的串口通信，并对基于标准库函数与基于HAL库函数的stm32编程方式的差异进行了简要分析。

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