一、实验目的

本实验旨在综合训练 STM32 串口通信、DMA 传输和串口中断 的使用方法，实现通过串口指令控制 RGB 三色 LED 的亮灭。

二、实验材料

• STM32F103C8T6 开发板
• USB 转 TTL 串口模块
• 三色 LED
• 连接导线
• STM32CubeMX、Keil

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三、实验步骤

1. 配置 GPIO 控制 RGB LED

• 配置 PA5、PA4、PA3 为 推挽输出 模式，初始状态为 低电平（LED 关闭）。
• 这些引脚分别连接 蓝色（B）、绿色（G）、红色（R） LED。

2. 配置串口 UART（USART1）

• 采用 PA9（TX）、PA10（RX） 作为 USART1 的 发送（TX）和接收（RX） 端口。
• 通过 USB 转 TTL 模块 连接至 PC，确保 GND 连接到 STM32。

3. 配置串口中断

• 开启 USART1 的接收中断，使其可以接收数据并进入回调处理函数。

4. 配置 DMA 进行串口数据传输

• 配置 DMA 通道 以 接收和发送数据，提高传输效率。

5. 编写主程序控制逻辑

• 在 串口中断回调函数 中处理接收到的数据，并根据不同指令控制 LED。
• 在 DMA 模式 下，只需将中断发送接收函数改成DMA发送/接收就行，例如HAL_UART_Receive_DMA
• 参考代码如下（仅供参考，需根据具体工程调整）：

/* 全局变量定义 */
char receiveData[2];  // 存储接收的数据
char message[] = "Erro!"; // 错误信息

/* 串口中断回调函数 */
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
    GPIO_PinState state = GPIO_PIN_RESET;
    if (receiveData[1] == '1')
        state = GPIO_PIN_SET;
    
    switch (receiveData[0])
    {
        case 'R': HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_3, state); break;
        case 'G': HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, state); break;
        case 'B': HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, state); break;
        default: HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)message, strlen(message), 100); break;
    }
    
    // 继续使用中断模式接收新数据
    HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t*)receiveData, sizeof(receiveData));
}

/* 在主函数中初始化接收 */
int main(void)
{
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    MX_GPIO_Init();
    MX_USART1_UART_Init();
    
    // 启动串口中断接收
    HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t*)receiveData, sizeof(receiveData));
    
    while (1)
    {
        // 其他代码处理逻辑
    }
}

6. 实验现象

• 当串口接收到数据后，LED 状态发生变化。
• 示例指令（在串口调试工具发送）：
  • R1 → 点亮红色 LED
  • R0 → 熄灭红色 LED
  • G1 → 点亮绿色 LED
  • G0 → 熄灭绿色 LED
  • B1 → 点亮蓝色 LED
  • B0 → 熄灭蓝色 LED
  • 其他指令 → 返回“Erro!”错误信息

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四、实验总结

• 通过本实验，掌握了 GPIO 控制 LED、USART 串口通信、中断模式 和 DMA 传输。
• 中断模式 适用于 小数据量、低速通信，DMA 模式 适用于 大数据流、高速传输。
• 实验验证了 基于串口控制 LED 的方法