Initial import of STM32 IoT sensor node

2026-10-19 15:47:18 +08:00
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+#include "usart1.h"
+
+static struct queue usart1_rx_queue;
+
+/*
+ * IO 管脚
+ * 接收管脚    PA10   USART1_RX    (悬空输入)
+ * 发送管脚    PA9    USART1_TX    (复用推挽输出)
+ * 另外一个线  VSS（共地）
+ */
+
+// 初始化 usart1， baud 为波特率
+void usart1_init(uint32_t baud)
+{
+    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
+    USART_InitTypeDef USART_InitStruct;
+    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
+
+    // 初始化接收队列
+    queue_init(&usart1_rx_queue);
+
+    // 使能 PA9 和 PA10 的时钟
+    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
+    // 使能 USART1 外设时钟
+    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
+
+    // 设置 PA9 为发送管脚
+    // 复用推挽输出
+    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
+    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
+    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
+    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
+    // 设置 PA10 为接收管脚
+    // 悬空输入
+    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
+    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
+    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
+
+    // 初始化 USART1 控制器
+    // 设置波特率
+    USART_InitStruct.USART_BaudRate = baud;
+    // 字长 8bit
+    USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
+    // 停止位 1bit
+    USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
+    // 校验位（无）
+    USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;
+    // 收发
+    USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
+    // 硬件流控制（无）
+    USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
+    USART_Init(USART1, &USART_InitStruct);
+    // 使能串口 1
+    USART_Cmd(USART1, ENABLE);
+    // 初始化接受中断（暂不接收）
+    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
+    // 清除中断标志位
+    USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);
+
+    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
+
+    // 中断通道
+    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
+    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
+    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;
+    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
+    NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
+
+    // 开启接收寄存器非空中断
+    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
+}
+
+// 编写冲断处理函数
+void USART1_IRQHandler(void)
+{
+    uint8_t ch;
+    // 如果是接收寄存器非空中断，则读取数据
+    if (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)
+    {
+        ch = USART_ReceiveData(USART1);
+        // 将接收到的字符放入接收队列
+        // 如果队列已满会丢掉此字节
+        queue_enqueue(&usart1_rx_queue, ch);
+    }
+}
+
+// 用于串口发送一个字节的数据
+void usart1_put_char(uint8_t ch)
+{
+    // 发送数据
+    USART_SendData(USART1, ch);
+    // 等待发送数据完毕
+    while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) != SET);
+}
+
+// 用于串口发送一段数据，遇到 '\0' 结束
+void usart1_output(const char *buf)
+{
+    const char *pchar;
+    for (pchar = buf; *pchar; ++pchar)
+    {
+        usart1_put_char((uint8_t)*pchar);
+    }
+}
+
+// 用于串口发送一段数据，遇到 '\0' 结束，末尾添加 '\r\n' 换行符结束
+void usart1_output_aline(const char *buf)
+{
+    usart1_output(buf);
+    usart1_output("\r\n");
+}
+
+// 从串口读取一行数据放入 buf， buf 的最大长度为 buf_len
+int usart1_input(char *buf, int buf_len)
+{
+    int i = 0;
+    int ch = '\0';
+
+    for (i = 0; i < buf_len - 1; i++)
+    {
+        if (queue_is_empty(&usart1_rx_queue))
+        {
+            delay_ms(1);
+            if (queue_is_empty(&usart1_rx_queue))
+            {
+                break;
+            }
+        }
+        queue_dequeue(&usart1_rx_queue, &ch);
+        buf[i] = ch;
+    }
+    buf[i] = '\0';
+
+    return i;
+}
+
+// 从串口读取一行数据放入 buf， 当遇到 '\r\n' 时结束读取，并添加尾零 '\0'
+int usart1_input_aline(char *buf, int buf_len)
+{
+    int i;
+    int ch = '\0';
+    for ( i = 0; i < buf_len; i++)
+    {
+        // 等待，直到有数据读取
+        while (queue_is_empty(&usart1_rx_queue))
+        {
+            delay_ms(1);
+        }
+        queue_dequeue(&usart1_rx_queue, &ch);
+        buf[i] = ch;
+        // 遇到换行符
+        if (ch == '\n')
+        {
+            buf[i] = '\0';
+            // 检查前一个字符是否是回车符
+            if (i >= 1 && buf[i - 1] == '\r')
+            {
+                i--;
+                buf[i] = '\0';
+            }
+            break;
+        }
+    }
+
+    return i;
+}
+
+// 清空串口的接收队列
+void usart1_clear_rx_queue(void)
+{
+
+}
+
+// 添加 fputc 函数，实现 printf 重定向
+int fputc(int ch, FILE *f)
+{
+    usart1_put_char(ch);
+    return ch;
+}
+
+// 添加 fgetc 函数，实现 scanf 重定向
+int fgetc(FILE *f)
+{
+    int ch = '\0';
+
+    while (queue_is_empty(&usart1_rx_queue))
+    {
+        delay_ms(1);
+    }
+    queue_dequeue(&usart1_rx_queue, &ch);
+
+    return ch;
+}