STM32 兩個單片機之間的通信

原創(chuàng)?HS?平凡靈感碼頭?2025年03月04日 11:25?廣東

以上我們就是有A B兩個板子來進行通信，A板將接收按鍵的鍵值，然后發(fā)送給B板，B板接收鍵值，然后判斷鍵值控制LED翻轉(zhuǎn)，然后把鍵值按字符形式發(fā)送給PC

主函數(shù)展示

#define?SENDA

int?main()

{

init(115200);

init_Usart2(115200);

Key_Init();

led_init();

u8 key;

u8 data;

while(1)

{

#ifdef SENDA ? ?//發(fā)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;

}

關(guān)鍵代碼解釋

條件編譯

ifdef?SENDA??// 發(fā)送端代碼#else??// 接收端代碼#endif

通過是否定義?SENDA?宏，編譯不同的代碼段，實現(xiàn)同一份代碼適配發(fā)送/接收兩種硬件。就是先把A板發(fā)送端的代碼燒錄進去，接著我們把定義的#define?SENDA注釋掉，就可以把接受端的代碼燒錄進去，接著就連接兩個板子的PA2和PA3。就可以完成通信了。

按鍵檢測：

?=?key_an(); ?// 獲取鍵值，0xff 表示無按鍵if?(key !=?0xff)?send_Uart2(key);?// 發(fā)送有效鍵值

發(fā)送端通過?key_an()?掃描按鍵，檢測到按鍵后通過 UART2 發(fā)送鍵值。

LED 控制：

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

LED1_OVERTURN?是翻轉(zhuǎn) LED1 狀態(tài)的宏，send_Uart(data+48)?將接收到的數(shù)字轉(zhuǎn)為 ASCII 字符（如?1?→?'1'）通過主串口（如 UART1）發(fā)送，可能用于調(diào)試輸出。

1. 單片機通信的關(guān)鍵技術(shù)

(1) 硬件接口

單片機之間的通信依賴于?物理層接口，常見的硬件接口包括：

• UART（串口通信）

  ：常用于點對點通信，簡單易用，如?PA2(TX) ? PA3(RX)。

• I2C（兩線通信）

  ：適合多個設(shè)備通信，比如傳感器數(shù)據(jù)采集。

• SPI（高速通信）

  ：常用于高速數(shù)據(jù)傳輸，如屏幕驅(qū)動、SD 卡等。

• CAN（車載總線）

  ：用于汽車、工業(yè)控制，抗干擾能力強。

• RS485（長距離通信）

  ：適合多機通信，抗干擾能力強。

本次實驗采用?UART（串口通信），是一種最基礎(chǔ)、最常用的通信方式。

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(2) 通信協(xié)議

通信協(xié)議?規(guī)定了數(shù)據(jù)的格式、傳輸順序、錯誤校驗等。常見的協(xié)議包括：

• 自定義協(xié)議

  ：簡單易用，比如本實驗中直接傳輸?按鍵鍵值。

• 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議

  ：

  • Modbus（工業(yè)控制協(xié)議）
  • MQTT（物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）
  • Zigbee（無線通信協(xié)議）

在本實驗中，我們使用的是?簡單的自定義協(xié)議：

• 發(fā)送端（A 板）：按鍵值?→ 通過 UART 發(fā)送

• 接收端（B 板）：解析鍵值?→ 控制 LED 并反饋給 PC

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(3) 數(shù)據(jù)格式與編碼

• ASCII 編碼

  ：如?1 → '1'（data + 48）。

• 二進制數(shù)據(jù)

  ：直接傳輸數(shù)值，如?0x01, 0x02。

• 幀格式

  ：

  • 幀頭

    （表示數(shù)據(jù)起始）

  • 數(shù)據(jù)

    （按鍵值）

  • 校驗

    （確保數(shù)據(jù)正確性）

在本實驗中：

• 直接使用?單字節(jié)數(shù)據(jù)?傳輸?按鍵值，簡單高效。

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(4) 波特率、數(shù)據(jù)格式

• 波特率（Baud rate）

  ：決定數(shù)據(jù)傳輸速率，本實驗使用?115200。

• 數(shù)據(jù)格式

  ：

  • 數(shù)據(jù)位

    ：8 位

  • 停止位

    ：1 位

  • 校驗位

    ：無校驗（更簡單）

不同設(shè)備通信時，波特率、數(shù)據(jù)格式必須匹配，否則可能發(fā)生數(shù)據(jù)丟失或亂碼。

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(5) 數(shù)據(jù)檢測與錯誤處理

• 數(shù)據(jù)幀校驗（Checksum）

  ：可以防止數(shù)據(jù)傳輸錯誤。

• 超時機制

  ：如果長時間未收到數(shù)據(jù)，需要重新發(fā)送。

• 去抖動處理

  ：防止按鍵抖動導(dǎo)致誤觸發(fā)。

在本實驗中，簡單處理：

• 接收數(shù)據(jù)后判斷是否為有效按鍵值

  （1~4）。

• 發(fā)送 ASCII 數(shù)據(jù)給 PC，方便調(diào)試

  。

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2. 學(xué)習(xí)重點

(1) 串口通信（UART）

• 熟練掌握?UART 初始化、發(fā)送、接收。

• 掌握?串口調(diào)試助手?的使用。

• 理解?波特率、數(shù)據(jù)格式、校驗方式。

(2) 按鍵掃描

• 理解?按鍵去抖動?方法（延時法、狀態(tài)機法）。

• 能夠?檢測按鍵狀態(tài)?并發(fā)送數(shù)據(jù)。

(3) LED 控制

• 掌握?GPIO 端口控制。

• 學(xué)習(xí)?LED 翻轉(zhuǎn)（OVERTURN）實現(xiàn)。

(4) 代碼優(yōu)化

• 掌握?條件編譯（#ifdef），便于在?發(fā)送端/接收端?之間切換。

• 學(xué)習(xí)?如何設(shè)計通信協(xié)議（如加幀頭、校驗）。

(5) 調(diào)試技巧

• 串口調(diào)試助手

  ：用于觀察數(shù)據(jù)是否正確。

• printf 調(diào)試

  ：在 PC 端輸出接收數(shù)據(jù)，便于分析問題。

• 邏輯分析儀

  ：用于檢查信號是否正確（高級調(diào)試）。

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3. 進階學(xué)習(xí)方向

如果掌握了基本的 UART 通信，可以進一步學(xué)習(xí)：

1. I2C、SPI 通信

   ：用于 LCD 顯示、傳感器讀取等。

2. RS485、CAN 通信

   ：用于工業(yè)總線、多設(shè)備通信。

3. 無線通信（BLE、Wi-Fi、LoRa）

   ：用于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

4. 嵌入式操作系統(tǒng)（RTOS）

   ：用于多任務(wù)通信管理。