基于STM32开发下位机和上位机（一、下位机篇）
什么是上位机和下位机？
以下截图为AI回答：
以下将以入门者的视角，来开发这一套系统。
首先，需要准备以下硬件：
1、STM32F103C8T6最小系统板（随个人视情况购买，通常不会超过￥15）；
2、STLINK（随个人视情况购买，贵的便宜的都有，一样用）；
3、USB转TTL模块（随个人视情况购买，贵的便宜的都有，￥10左右的就很好了）；
4、一个插入式LED灯，一个20k电阻；（主要用来看功能是否实现，用其他代替也行，若条件有限，板子上PC13引脚自带的LED也行）
5、不需要别的了，这些够入门了；
再然后，安装STM32开发环境，个人推荐江科大的B站视频，跟着做就好了，应该是大部分嵌入式玩家的启蒙视频；
然后，点亮了PC13，就可以继续开始写以下代码了~
以下是我利用STM32 串口 +GPIO 控制开发的一个32单片机代码，这段代码实现了 STM32F10x 单片机基于 USART1 串口（115200 8 N 1）+DMA1_Channel5 的 4 字节指令帧接收功能，通过 USART1 的 IDLE 空闲中断标记帧接收完成，解析指令帧中指定的 GPIO 端口（A/B/C）、引脚（0-15）和电平状态（高 / 低）后，配置对应 GPIO 为推挽输出模式并控制其输出指定电平，同时通过串口回显接收的指令帧及执行结果（合法指令回传 'H'/'L' 表示高低电平，非法指令回传 'X'），且禁止操作 PA9/PA10（串口引脚）、PC13（可注释不编译） 等关键引脚以避免硬件冲突。
指令如下：
指令格式：命令帧 0/1（高或低） 时钟 引脚号
PORT A（GPIOA） 可用 13 根
PA0 高： AA 01 00 00 低： AA 00 00 00
PA1 高： AA 01 00 01 低： AA 00 00 01
PA2 高： AA 01 00 02 低： AA 00 00 02
PA3 高： AA 01 00 03 低： AA 00 00 03
PA4 高： AA 01 00 04 低： AA 00 00 04
PA5 高： AA 01 00 05 低： AA 00 00 05
PA6 高： AA 01 00 06 低： AA 00 00 06
PA7 高： AA 01 00 07 低： AA 00 00 07
PA8 高： AA 01 00 08 低： AA 00 00 08
PA11 高： AA 01 00 0B 低： AA 00 00 0B
PA12 高： AA 01 00 0C 低： AA 00 00 0C
PA15 高： AA 01 00 0F 低： AA 00 00 0F
PORT B（GPIOB） 可用 16 根
PB0 高： AA 01 01 00 低： AA 00 01 00
PB1 高： AA 01 01 01 低： AA 00 01 01
PB2 高： AA 01 01 02 低： AA 00 01 02
PB3 高： AA 01 01 03 低： AA 00 01 03
PB4 高： AA 01 01 04 低： AA 00 01 04
PB5 高： AA 01 01 05 低： AA 00 01 05
PB6 高： AA 01 01 06 低： AA 00 01 06
PB7 高： AA 01 01 07 低： AA 00 01 07
PB8 高： AA 01 01 08 低： AA 00 01 08
PB9 高： AA 01 01 09 低： AA 00 01 09
PB10 高： AA 01 01 0A 低： AA 00 01 0A
PB11 高： AA 01 01 0B 低： AA 00 01 0B
PB12 高： AA 01 01 0C 低： AA 00 01 0C
PB13 高： AA 01 01 0D 低： AA 00 01 0D
PB14 高： AA 01 01 0E 低： AA 00 01 0E
PB15 高： AA 01 01 0F 低： AA 00 01 0F
PORT C（GPIOC） 可用 8 根
PC0 高： AA 01 02 00 低： AA 00 02 00
PC1 高： AA 01 02 01 低： AA 00 02 01
PC2 高： AA 01 02 02 低： AA 00 02 02
PC3 高： AA 01 02 03 低： AA 00 02 03
PC4 高： AA 01 02 04 低： AA 00 02 04
PC5 高： AA 01 02 05 低： AA 00 02 05
PC6 高： AA 01 02 06 低： AA 00 02 06
PC7 高： AA 01 02 07 低： AA 00 02 07
详细代码如下：
#include "stm32f10x.h"
#define RX_FRAME_LEN 4
#define CMD_BYTE 0xAA
static uint8_t rxBuf[RX_FRAME_LEN];
static volatile uint8_t frameDone = 0;
static GPIO_TypeDef* const PORT_MAP[3] = {GPIOA, GPIOB, GPIOC};
static void usart_putc(uint8_t ch)
{
USART_SendData(USART1, ch);
while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
}
static void usart1_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef gpio;
USART_InitTypeDef usart;
DMA_InitTypeDef dma;
NVIC_InitTypeDef nvic;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
gpio.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
gpio.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
gpio.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &gpio);
gpio.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
gpio.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &gpio);
USART_StructInit(&usart);
usart.USART_BaudRate = 115200;
usart.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
usart.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
usart.USART_Parity = USART_Parity_No;
usart.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
usart.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_Init(USART1, &usart);
DMA_StructInit(&dma);
dma.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&USART1->DR;
dma.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)rxBuf;
dma.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
dma.DMA_BufferSize = RX_FRAME_LEN;
dma.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
dma.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
dma.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
dma.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;
dma.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
dma.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
dma.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
DMA_Init(DMA1_Channel5, &dma);
DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE, ENABLE);
nvic.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
nvic.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
nvic.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
nvic.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&nvic);
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Rx, ENABLE);
}
void USART1_IRQHandler(void)
{
if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_IDLE) != RESET)
{
(void)USART1->DR;
frameDone = 1;
}
}
static void exec_cmd(void)
{
// 回显接收的指令帧
for (uint8_t i = 0; i < RX_FRAME_LEN; i++) usart_putc(rxBuf[i]);
uint8_t hl = rxBuf[1];
uint8_t port = rxBuf[2];
uint8_t pin = rxBuf[3];
// 非法参数校验
if (port > 4 || pin > 15 || (port == 0 && pin == 9) || (port == 0 && pin == 10) || (port == 2 && pin == 13))
{
usart_putc('X');
return;
}
static const uint32_t RCC_APB2Periph_Port[3] = {
RCC_APB2Periph_GPIOA, RCC_APB2Periph_GPIOB,
RCC_APB2Periph_GPIOC
};
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_Port[port], ENABLE);
GPIO_InitTypeDef gpio = {
.GPIO_Pin = 1UL << pin,
.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz,
.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP
};
GPIO_Init(PORT_MAP[port], &gpio);
// 控制GPIO电平
if (hl)
PORT_MAP[port]->BSRR = 1UL << pin;
else
PORT_MAP[port]->BRR = 1UL << pin;
// 回传执行结果
usart_putc(hl ? 'H' : 'L');
}
int main(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
usart1_init();
while (1)
{
if (frameDone)
{
frameDone = 0;
exec_cmd();
}
}
}注：跟着江科大的视频搭建号环境以后，将以上代码复制到main.c中便可编译烧录；
需要可执行文件，可以私信主包，知无不言言无不尽~欢迎同行交流
上位机（串口助手）分享请查看下一篇文章~
