STM32CubeMX配置串口通信（F407ZGT6）-平芜编程栈

CubeMX部分

摘要：本文以 STM32F407ZGT6 为例，完整记录了使用 STM32CubeMX 配置 USART1 串口通信的全过程。内容涵盖原理图引脚确认（PA9 为 TX、PA10 为 RX）、CubeMX 中使能 USART1 并设置波特率 115200、8 位数据位、1 位停止位、无校验等参数，以及过采样率 16 倍采样的作用与原理。随后给出库函数层面的 usart.c 配置流程（开启时钟、GPIO 复用推挽输出、连接串口、写入寄存器），并在 main.c 中通过 HAL_UART_Transmit / HAL_UART_Receive 实现串口收发，配合 if 与 switch 两种写法解析上位机指令控制 LED 亮灭，适合 STM32 串口入门参考。

先声明一下：我使用了别人的图片，如果介意看到了，联系我后会删除与修改。
STM32F407ZGT6 原理图

由上面两图可以看出：
USART1 接在 PA9 和 PA10 这两个引脚上。

在图形化界面中可以清晰地看到：
PA10 — RX（接收）
PA9 — TX（发送）

这里可以看到，USART1 已经被标上了 √。

先看到上面，对应着：

第一个参数对应着波特率（常见的有 115200、9600）。
数据位长度（Word Length）对应着数据位的位数。
由于一个字节要 8 个 bit 位，所以这里用 8 bits。
常见的还有 9 bits，这个多一位一般是给奇偶校验位的（只能一定程度上减少出错的风险）。

同时起始位和停止位各自都有一位（一般情况）。
起始位：低电平。
停止位：高电平。
其中低位先行与小端字节序很像。

校验位（Parity）：这里选择无校验。
停止位（Stop Bits）：给一位。**********
其他的目前不需要（这里默认会配置LED部分哈）
然后打开vscode

库函数代码部分

找到 usart.c 文件

从中间一段看起
先设置外设 - USART1
配置通信速率 - 115200 bits/s
设置数据位长度（Word Length）- 8 位
停止位（Stop Bits）- 一位
校验位（Parity）- 无
模式（Mode）- 发送和接收
硬件流控制（Hardware Flow Control）- 不需要
过采样率（OverSampling）- 16 倍
判断是否配置成功 - 否则进入错误中断部分，防止出现未知错误。

过采样率的作用

在一个数据位之间连续采样 16 次，其中第 8、9、10 次如果全是高电平，则认为是 1；如果全是低电平，则认为是 0。

特别地，如果第 8、9、10 次采样中出现不一致的电平，则采用「少数服从多数」的原则：

1、1、0 → 1
0、0、1 → 0

其他组合同理。不过一旦出现这种采样不一致的情况，通常说明链路存在问题，例如波特率不匹配、地线没有共地、走线太长或周围有强电磁干扰。

这里只解释重要的参数，其他的自行了解。
模式（Mode）- 复用推挽输出模式。
上、下拉（Pull-up/Pull-down）- 无。
速度（Speed）- 非常高（减少信号的上升、下降沿时间，保证通信质量）。
配置引脚的复用功能编号（Alternate Function）- 将 PA9、PA10 连接到 USART1 外设。

配置流程可以概括为：

开启时钟（GPIOA、USART1）→ PA9、PA10 初始化为复用推挽输出 → 连接串口外设 → 写入寄存器完成配置。

核心配置（main.c）

下面先用一张流程图把 main.c 里串口收发的完整判断逻辑串起来，再逐段看代码：

receive_data是一个长度为 2 的uint8_t数组，两个字节分工明确：receive_data[0]用来选择要操作哪一颗 LED（'0'对应 LED1，'1'对应 LED2），receive_data[1]用来决定这颗 LED 是亮还是灭（'0'表示关，'1'表示开）。所以上位机只要发两个字符，例如"01"，就表示「选中 LED1 并点亮」，"10"则表示「选中 LED2 并熄灭」。

接下来补充代码部分，在使用串口部分时要先验证一下哦～
方法一代码：

// char message[] = "Hello world";staticuint8_treceive_data[2];/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while(1){/* *message需要强制转换为uint*_t类型的指针，否则会报错 */// HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)message, strlen(message), 100);HAL_UART_Transmit(&huart1,receive_data,2,HAL_MAX_DELAY);HAL_UART_Receive(&huart1,receive_data,2,HAL_MAX_DELAY);GPIO_PinState state=GPIO_PIN_SET;if(receive_data[1]=='0'){state=GPIO_PIN_RESET;//PF9 -- PF10}if(receive_data[0]=='0'){HAL_GPIO_WritePin(GPIOF,LED1_Pin,state);}elseif(receive_data[0]=='1'){HAL_GPIO_WritePin(GPIOF,LED2_Pin,state);}/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */}

方法二代码：用 if 语句实现

方法一直接在while(1)里用HAL_GPIO_WritePin写引脚电平，方法二则把「选 LED + 定亮灭」拆成LED1_ON()、LED1_OFF()这类宏或函数，可读性更好。下面先给出 if 嵌套的写法：

/* *方法二 *0一般是关 *1一般是开 */if(receive_data[1]=='0'){if(receive_data[0]=='0'){LED1_OFF();}elseif(receive_data[0]=='1'){LED2_OFF();}}elseif(receive_data[1]=='1'){if(receive_data[0]=='0'){LED1_ON();}elseif(receive_data[0]=='1'){LED2_ON();}}

switch 语句实现（更简洁）

/* *方法二 *switch语句实现 *0一般是关 *1一般是开 */switch(receive_data[1]){case'0':{if(receive_data[0]=='0'){LED1_OFF();}elseif(receive_data[0]=='1'){LED2_OFF();}break;}case'1':{if(receive_data[0]=='0'){LED1_ON();}elseif(receive_data[0]=='1'){LED2_ON();}break;}default:break;}