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STM32 两个单片机之间的通信

原创 HS 平凡灵感码头 2025年03月04日 11:25 广东

以上我们就是有A B两个板子来进行通信，A板将接收按键的键值，然后发送给B板，B板接收键值，然后判断键值控制LED翻转，然后把键值按字符形式发送给PC

主函数展示

#define SENDA

int main()

{

init(115200);

init_Usart2(115200);

Key_Init();

led_init();

u8 key;

u8 data;

while(1)

{

#ifdef SENDA    //发送版

key = key_an();

if(key != 0xff) send_Uart2(key);

#else //接收板

data = rece_Uart2();

switch(data)

{

case 1: LED1_OVERTURN ; send_Uart(data+48); break;

case 2: LED2_OVERTURN ; send_Uart(data+48); break;

case 3: LED3_OVERTURN ; send_Uart(data+48); break;

case 4: LED4_OVERTURN ; send_Uart(data+48); break;

}

#endif

}

return 0;

}

关键代码解释

条件编译

ifdef SENDA  // 发送端代码#else  // 接收端代码#endif

通过是否定义 SENDA 宏，编译不同的代码段，实现同一份代码适配发送/接收两种硬件。就是先把A板发送端的代码烧录进去，接着我们把定义的#define SENDA注释掉，就可以把接受端的代码烧录进去，接着就连接两个板子的PA2和PA3。就可以完成通信了。

按键检测：

 = key_an();  // 获取键值，0xff 表示无按键if (key != 0xff) send_Uart2(key); // 发送有效键值

发送端通过 key_an() 扫描按键，检测到按键后通过 UART2 发送键值。

LED 控制：

case 1: LED1_OVERTURN; send_Uart(data+48); break;

LED1_OVERTURN 是翻转 LED1 状态的宏，send_Uart(data+48) 将接收到的数字转为 ASCII 字符（如 1 → '1'）通过主串口（如 UART1）发送，可能用于调试输出。

1. 单片机通信的关键技术

(1) 硬件接口

单片机之间的通信依赖于 物理层接口，常见的硬件接口包括：

• UART（串口通信）

  ：常用于点对点通信，简单易用，如 PA2(TX) ↔ PA3(RX)。

• I²C（两线通信）

  ：适合多个设备通信，比如传感器数据采集。

• SPI（高速通信）

  ：常用于高速数据传输，如屏幕驱动、SD 卡等。

• CAN（车载总线）

  ：用于汽车、工业控制，抗干扰能力强。

• RS485（长距离通信）

  ：适合多机通信，抗干扰能力强。

本次实验采用 UART（串口通信），是一种最基础、最常用的通信方式。

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(2) 通信协议

通信协议 规定了数据的格式、传输顺序、错误校验等。常见的协议包括：

• 自定义协议

  ：简单易用，比如本实验中直接传输 按键键值。

• 标准协议

  ：

  • Modbus（工业控制协议）
  • MQTT（物联网协议）
  • Zigbee（无线通信协议）

在本实验中，我们使用的是 简单的自定义协议：

• 发送端（A 板）：按键值 → 通过 UART 发送

• 接收端（B 板）：解析键值 → 控制 LED 并反馈给 PC

---

(3) 数据格式与编码

• ASCII 编码

  ：如 1 → '1'（data + 48）。

• 二进制数据

  ：直接传输数值，如 0x01, 0x02。

• 帧格式

  ：

  • 帧头

    （表示数据起始）

  • 数据

    （按键值）

  • 校验

    （确保数据正确性）

在本实验中：

• 直接使用 单字节数据 传输 按键值，简单高效。

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(4) 波特率、数据格式

• 波特率（Baud rate）

  ：决定数据传输速率，本实验使用 115200。

• 数据格式

  ：

  • 数据位

    ：8 位

  • 停止位

    ：1 位

  • 校验位

    ：无校验（更简单）

不同设备通信时，波特率、数据格式必须匹配，否则可能发生数据丢失或乱码。

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(5) 数据检测与错误处理

• 数据帧校验（Checksum）

  ：可以防止数据传输错误。

• 超时机制

  ：如果长时间未收到数据，需要重新发送。

• 去抖动处理

  ：防止按键抖动导致误触发。

在本实验中，简单处理：

• 接收数据后判断是否为有效按键值

  （1~4）。

• 发送 ASCII 数据给 PC，方便调试

  。

---

2. 学习重点

(1) 串口通信（UART）

• 熟练掌握 UART 初始化、发送、接收。

• 掌握 串口调试助手 的使用。

• 理解 波特率、数据格式、校验方式。

(2) 按键扫描

• 理解 按键去抖动 方法（延时法、状态机法）。

• 能够 检测按键状态 并发送数据。

(3) LED 控制

• 掌握 GPIO 端口控制。

• 学习 LED 翻转（OVERTURN）实现。

(4) 代码优化

• 掌握 条件编译（#ifdef），便于在 发送端/接收端 之间切换。

• 学习 如何设计通信协议（如加帧头、校验）。

(5) 调试技巧

• 串口调试助手

  ：用于观察数据是否正确。

• printf 调试

  ：在 PC 端输出接收数据，便于分析问题。

• 逻辑分析仪

  ：用于检查信号是否正确（高级调试）。

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3. 进阶学习方向

如果掌握了基本的 UART 通信，可以进一步学习：

1. I²C、SPI 通信

   ：用于 LCD 显示、传感器读取等。

2. RS485、CAN 通信

   ：用于工业总线、多设备通信。

3. 无线通信（BLE、Wi-Fi、LoRa）

   ：用于物联网应用。

4. 嵌入式操作系统（RTOS）

   ：用于多任务通信管理。