学习笔记|串口通信实战|简易串口控制器|sprintf函数|STC32G单片机视频开发教程（冲哥）|第二十一集（下）：串口与PC通信-编程知识

3.串口通信实战

做一个简易串口控制器。发送对应指令，让板子做相应的事情，或者传输数据（文本模式下发送，不要选择HEX）。
1.串口发送字符Ax\r\n，（x表示0-7）板子点亮对应LED.\r\n也可以在串口软件中设置自动发送。
2.串口发送Bxxxx\r\n，xxxx表示一个四位数，四位数码管显示这个4位数
2.串口发送Z\r\n，板子给电脑发送“Hello STC”;
3.串口发送字符Cx\r\n，（x表示0-1）板子打开/关闭蜂鸣
4.串口发送字符D\r\n，板子通过串口发送当前温度给电脑。

实操

先把需求复制到demo.c顶部。
为实现功能1，首先要对串口接收进行处理。查看void UART2_int (void) interrupt UART2_VECTOR：

void UART2_int (void) interrupt 8
{if(S2RI)		//如果接收到数据，{S2RI = 0;    //Clear Rx flagRX2_Buffer[RX2_Cnt] = S2BUF;if(++RX2_Cnt >= UART2_BUF_LENGTH)   RX2_Cnt = 0;}if(S2TI){S2TI = 0;    //Clear Tx flagB_TX2_Busy = 0;}
}

简易的工作原理

先清空标志位，再把数据存入RX2_Buffer[RX2_Cnt]。S2BUF（写入的数据）不断的存到RX2_Buffer中，这里用到了循环写入的方式，刚刚上电的时候RX2_Cnt是0，
写完后变成了1，变成了2，…，总长度是#define UART2_BUF_LENGTH 128，数组RX2_Buffer的最大长度是128，也就是说写入值超过127以后下一次会重新开始写。
覆盖掉0的参数，再往下写，一个一个的覆盖下去，直到覆盖到最后一个，然后又从头开始。
再去看一下串口发送，在demo.c中，if((TX2_Cnt != RX2_Cnt) && (!B_TX2_Busy)) //收到数据, 发送空闲
如果TX2_Cnt != RX2_Cnt，假设接收的数值是4，则已经写入了4个数据，如果串口发送和串口接收的数值不相等，并且不为忙碌的时候，就可以开始发送数据。
把数据写入 S2BUF，然后他也是跟着跑，每次写入一个数据，RX2CNT是每接收到一个数据，RX2CNT数值加1，加1以后，TX就不等于RX2CNT了，这种情况下，先往上写一个数据，TX2CNT也就可以开始+1，
比如说写入的是4个数据，假设TX2CNT刚上电，初始是0，即满足(TX2_Cnt != RX2_Cnt) && (!B_TX2_Busy)的条件，则先将数据（写入0）先传送出去，写完以后这里还是不等于他，把写入1也写出去，如果说还是不等于，
再接着写出去，这里其实是一个循环的队列，串口在空闲的时候就可以跟着他走，这里就是一个循环队列的演示。
本次只要接收到一个指令就可以。从指令集分析，每次接收到\r\n以后，就可以重新开始计数。
在中断函数void UART2_int (void) interrupt 8中开始改写，如果先接收到了数据，先把接收到的数据存进去，初始化的时候RX2_Cnt = 0;（刚上电的时候这个数值为0）。
添加变量bit Rec_Flag =0; //接收完成标志位。还需要在.h文件中定义一下：extern bit Rec_Flag; 增加extern关键字，主函数中也可以调用。
假设接收到4个字符：
在这里插入图片描述
先接收到A以后，没有检测到\r\n,先接收到O以后他也是没有检测到\r\n，直到检测到\n再去判断前一个数值是不是\r，如果有，说明接收完成。
处理代码为：

		if( RX2_Buffer[RX2_Cnt] == '\n' ){if( RX2_Buffer[RX2_Cnt-1] == '\r' )Rec_Flag = 1;	//接收完成标志位，RX2_Cnt = 0;		//接收完成清0}elseRX2_Cnt++;

接收完成后，在主函数里做处理。这里不需要把参数打印出来了，将接收数据处理代码注释掉或者删除。

//		if((TX2_Cnt != RX2_Cnt) && (!B_TX2_Busy))   //收到数据, 发送空闲
//        {
//            S2BUF = RX2_Buffer[TX2_Cnt];
//            B_TX2_Busy = 1;
//            if(++TX2_Cnt >= UART2_BUF_LENGTH)   TX2_Cnt = 0;
//        }

通过检测Rec_Flag位，它已经检测到了最末尾的\r\n符号。可以用switch语句，根据RX2_Buffer[0]分情况处理，比较的时候只能是单个变量或者字符：

		if(Rec_Flag == 1)	//它已经检测到了最末尾的\r\n符号{switch (RX2_Buffer[0]){case 'A':if()break;case 'B':break;case 'C':break;case 'D':break;case 'Z':break;default:break;}Rec_Flag = 0;	//执行完后Rec_Flag 清0，防止它反复执行}

下一步，判断第2个字符，根据ASCII码表，第二个数需要大于等于48，小于等于55，则这个数据有效：

if((RX2_Buffer[1] >= 48) && (RX2_Buffer[1] <= 55))

点亮灯执行，LED = (1<<(RX2_Buffer[1] - 48)) ，RX2_Buffer[1] - 48则取至范围变为0-7，如果0左移1位就是点亮LED0,左移7位就是点亮LED1.

            	case 'A':if((RX2_Buffer[1] >= 48) && (RX2_Buffer[1] <= 55)){LED = (1<<(RX2_Buffer[1] - 48));}break;

编译完，准备去下载。下载完成打开串口助手，发送A0，发现状态反了，很好处理，取反。一定要用全部取反（~）：LED = ~(1<<(RX2_Buffer[1] - 48));，不是感叹号！（位取反）。
再来看第二个:

				case 'B':SEG0 = RX2_Buffer[1] - 48;SEG1 = RX2_Buffer[2] - 48;SEG2 = RX2_Buffer[3] - 48;SEG3 = RX2_Buffer[4] - 48;break;

编译下载，选择正确的串口号，发送B1234,数码管上显示了1234。
接下来第三个，选项C，如果RX2_Buffer[1]==0，直接控制蜂鸣器的引脚。

				case 'C':if(RX2_Buffer[1] == 48)BEEP = 0;elseBEEP = 1;break;

选项D,这里要新学一个函数sprintf。

Tips:sprintf函数简介

详细可参考：sprintf函数用法详解
sprintf函数的原型如下：
int sprintf(char *str, const char *format, …);
其中，str参数是指向存储输出结果的缓存区的指针，必须具有足够的容量来存储输出结果；format参数是格式控制字符串，定义了输出的格式等；其余的…参数是输出结果。
sprintf函数的返回值为输出到缓存区中的字符数量，这个值不包括字符串结尾的’\0’。
本工程中的应用，首先需要引用头文件：#include “stdio.h”。
sprintf函数与printf相比，里面的内容和后面的内容都是不变的，只是前面加了一个，把生成的字符保存到了前面，比如定义数组char str[30];将最终要显示的字符串保存在了之前定义的数组里，
int temp = 26; //这里仅做模拟，每执行一次加1，方便区分。下载执行，输入D点击发送，显示温度：0，温度1，…
再实现命令Z,代码为：PrintString2(“Hello STC！\r\n”);
完整核心代码为：

		if(Rec_Flag == 1)	//它已经检测到了最末尾的\r\n符号{switch (RX2_Buffer[0]){case 'A':if((RX2_Buffer[1] >= 48) && (RX2_Buffer[1] <= 55)){LED = ~(1<<(RX2_Buffer[1] - 48));}break;case 'B':SEG0 = RX2_Buffer[1] - 48;SEG1 = RX2_Buffer[2] - 48;SEG2 = RX2_Buffer[3] - 48;SEG3 = RX2_Buffer[4] - 48;break;case 'C':if(RX2_Buffer[1] == 48)BEEP = 0;elseBEEP = 1;break;case 'D':sprintf(str,"温度：%d\r\n",temp);PrintString2(str);temp++;break;case 'Z':PrintString2("Hello STC！\r\n");break;default:break;}Rec_Flag = 0;	//执行完后Rec_Flag 清0，防止它反复执行}

实际场景下可以做相应的UI界面规划设计，发送相应指令，执行对应程序。下位机做好指令的接收和处理。如果担心数据乱码，可以加入数据校验，判断末尾的值是否和要求的相等，相等说明命令有效。

总结

1.了解串口的接线（TX和RX相连）和扩展（232,485等硬件）
2.学会分析和移植驱动代码。
3.拓展一下sprintf的用法（变量转字符串操作很有用）
4.课外可以自己买几个串口的模块体验一下~

课后练习

用试验箱实现简易串口控制器主机。（可以用本实验性的第二组串口/另外的核心板）
1.按下按钮0-7发送字符Ax\r\n（x表示0-7）
2.按下按钮8发送B0000\r\n
3.按下按钮9发送Z\r\n
4.按下按钮A串口发送字符C0\r\n
4.按下按钮B串口发送字符C1\r\n
4.按下按钮C发送字符Dx\r\n