嵌入式调试开发指南

项目简介

本项目旨在实现基于 STM32F103 的嵌入式开发，支持通过 TCP/IP 协议进行数据传输。以下内容将详细介绍如何配置和使用相关功能。

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环境准备

硬件需求

• STM32F103 开发板
• USB 转串口模块
• 连接线

软件需求

• 串口调试工具（如 XCOM 或 SecureCRT）
• TCP 测试软件

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配置步骤

1. 串口配置

1. 选择实际的串口号（如 COM4）。
2. 设置波特率为 115200。

2. AT 指令操作

配置 Wi-Fi

AT+CWMODE=1  # 设置工作模式为 STA
AT+CWJAP="ssid","password"  # 配置 Wi-Fi

连接服务器

AT+CIPSTART="TCP","192.168.1.101",3456  # 连接服务器，IP 为电脑的 IP，端口为 3456
AT+SAVETRANSLINK=1,"192.168.1.101",3456,"TCP"  # 保存连接信息，开机后自动连接
AT+CIPMODE=1  # 设置为透传模式
AT+CIPSEND  # 发送数据
HELLOWORLD  # 示例数据

退出透传模式

进入自动透传模式后，如需重新配置（如更换 IP），需退出透传模式：

1. 在串口助手中发送 +++。
2. 注意：
   • 不要勾选“发送新行”。
   • 发送 +++ 后，停顿 1 秒以上不要发送任何数据。
3. 模块返回 OK 后，即可重新进入命令模式。

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测试与验证

1. 启动服务器

使用 TCP 测试软件创建服务器并启动。

2. 实际连接与发送测试

通过串口助手发送数据，验证数据是否成功传输。

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连接示意图

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常见问题

1. 无法连接服务器

• 检查 IP 和端口是否正确。
• 确保 Wi-Fi 配置无误。

2. 透传模式无法退出

• 确保发送 +++ 时未勾选“发送新行”。
• 确保发送后停顿 1 秒以上。

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附录

相关工具截图

TCP 测试软件

创建服务器

启动服务器

实际连接发送测试

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串口重定向

使用以下函数，用于串口重定向：

#ifdef __GNUC__
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif

PUTCHAR_PROTOTYPE {
    HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);
    return ch;
}

该函数用于将 printf 输出重定向到串口。

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TCP 接收与发送

接收数据

使用空闲中断接收 TCP 数据，开启了 DMA 接收：

void UART_IDLE_Callback(UART_HandleTypeDef *huart) {
    /* 仅处理 USART1 的实例 */
    if (huart == NULL || huart->Instance != USART1)
        return;

    /* 清除空闲中断标志位（HAL库宏） */
    __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(huart);

    /* 停止 DMA 以便安全读取计数器并更新状态 */
    HAL_UART_DMAStop(huart);

    /* 计算接收到的字节数：总缓冲区长度 - DMA 剩余传输计数 */
    uint16_t recv_len = UART1_RX_BUF_SIZE - __HAL_DMA_GET_COUNTER(huart->hdmarx);

    if (recv_len > 0 && recv_len < UART1_RX_BUF_SIZE) {
        uart1_rx_len = recv_len;
        uart1_rx_buf[recv_len] = '\0';  /* 添加字符串结束符，方便后续字符串处理 */
        uart1_rx_flag = 1;              /* 置位标志，通知应用层新消息到达 */

        /* 仅供调试：在中断中打印接收到的数据（注意：printf 可能会影响实时性） */
        elog_raw("UART1 Received: %s\r\n", (char *)uart1_rx_buf);
    }

    /* 重新启动新一轮的 DMA 接收 */
    HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, uart1_rx_buf, UART1_RX_BUF_SIZE);
}

发送数据

封装了发送函数，只需填入数据即可发送：

const char *message = "Hello, ESP12F! This is a test message.";
HAL_StatusTypeDef status = ESP12F_TCP_SendMessage(message);