プログラム内部の演算結果データや、分岐場所など特定するのに便利なモニターデバッグ用シリアルモニターアプリを紹介します。

割り込みを使用した文字列送信（バッファ付き）をベースにしており、サンプルプログラムではシリアル通信USART3をシリアルモニター用に設定し、送信関数USART3_Send_Stringを定義しています。

サンプルプログラムでは定義したUSART3のシリアル送信をつかってプログラム内の数値や文字列を送信するものです。具体的には2種類の数値data1とdata2を文字列数字String_data1とString_dataに変換して配列に格納したメッセージの文字列と1000ms毎に交互で表示させることをしています。

シリアルモニターを使用するための構成は組み込みマイコン技術入門編の「組み込み開発設計」の組み込みプログラムデバッグで解説しています。

このアプリの使い方は簡単で、実際のアプリケーション内にこのサンプルプログラムで設定しているUSART3部分および割り込み送信関連を転用して、活用してください。

数値-文字列変換にはtsprintf関数を使用していますので、tsprintf.cとそのヘッダファイルtsprintf.hはソースファイルと同じ場所にコピーしておいてください。

関数の第1引数は文字列を格納する配列変数のポインタ（先頭アドレス）を指定し、第2引数は数字の表示するタイプを指定になっていて以下に示します。

最後の第３引数には変換したい数値データを指定します。

DMA転送による文字列の送受信プログラムです。

複数の異なる文字列を連続して送受信する場合には、文字列は固定長である方が安定しています。また、送信では文字列格納バッファ付きで送信文字が重ならないようにします。

単独文字列の送受信ではバッファもいらず、文字は固定でなくてもよいです。 送受信ともに転送完了後は割り込みで処理を行っています。

文字列が長い場合や転送回数が多い場合はDMAが有利です。

ポインタを使用した文字列送信では一種類の文字は送信できましたが、複数の文字列を送信すると干渉して送ることができません。

そこで、送信する文字列ごとバッファに格納しながら送信することで各文字列は干渉しないで送信できるようになります。

ポインタを配列にすることで文字列ごとに対応したそれぞれのポインタを配列に指定しています。参考プログラムでは配列数を8としているので8種類の文字列まで対応しています。

PCへの文字列を割り込みを使って送信するプログラムです。1種類の文字列を送信する場合にのみ有効です。つづけて別の文字列を送信する場合は次に解説するバッファ付きでなければなりません。

文字列送信を割り込みを使って行う場合に最もシンプルなポインタを使用したものを紹介します。

これはあらかじめ登録した1種類の文字列を送信するものです。
文字列を送信する関数を500msごとに無限ループ内で繰り返し実行させています。

割り込みを使用していると送信のたびに送信レジスタが空になり送信準備ができるまでプログラム実行中に待機することなく、必要なときだけ割り込みハンドラが呼び出され送信が処理されます。

PCからの文字列を割り込みで受信するプログラムです。

これまではポーリング処理といって、定期的に受信が発生したかどうかをチェックしていました。

マイコンにとってPCからの文字列受信はいつ発生するかはわかりません。この不定期に発生する受信のためにポーリング処理を行うのは効率がいいとはいえません。そこで、受信があったときだけ処理をする受信割り込みを使います。

プログラムの文字列処理など基本的なところはポーリング方式のものと同じです。
割り込みを使用するためのNVIC設定を行い、優先度や使用する割り込みチャネルを指定します。USART3よる割り込みの場合はUSART3_IRQnに指定します。

ポーリング方式ではmain関数内に記述していた、受信コードと登録コードの判別は割り込みベクタ内に記述していますので、割り込みがあったときだけ処理されます。

前回は1文字の送受信を行いましたが、実際の通信では2文字以上の文字列を扱います。USARTシリアル通信では送受信自体のコマンドは1文字(8ビット)単位ですので文字列を配列やポインタを使用して１文字ずつ送受信します。

今回は、文字列をポインタを使用して変数に格納して送受信するプログラムです。

PCで文字列を入力して終端文字'@'までの文字列をポインタを利用して配列RxString[]に格納します。

入力した文字列があらかじめ登録した文字コード"ABC"との一致を判別するプログラムです。

このプログラムは割り込みを使用していないため、送受信をしているときに待ち時間が発生しており、実用的とはいえないのですが、文字列送受信の基本がつまったプログラムです。

手始めに1文字（1バイト）のシリアル送受信を行うプログラムから始めましょう。

ｍain関数にdelay_ms(100)を挿入して100msのサイクル無限ループとします。

文字が入力されたかどうかはUSART_GetFlagStatus関数のフラグUSART_FLAG_RXNEを100ms毎にポーリングしてチェックしています。

受信があった場合にUSART_ReceiveData関数で１文字を変数RxDataに格納します。

変数RxDataに格納された文字はUSART_SendData関数で送信します。エコーバックと呼ばれる通信です。次に文字を受信するまで同じ文字をサイクル毎(100ms)に表示し続けます。