目录

• 一、前言
• 二、测试方案设计：H5 作为 USB 转 485 中转
• 三、STM32H5 端代码实现：双向数据转发
• 四、STM32F030 端代码实现：串口收发 + LED 控制
• 五、测试验证：PC→H5→F030 控制流程
• 六、总结
• 七、结尾

一、前言

上一篇笔记完成了 STM32F030 串口的面向对象封装与 RS485 适配代码开发，本次需对该串口功能进行实际测试。因缺少独立的 USB 转 485 模块，我们借助兼具 485 接口与 USB 接口的 STM32H5 开发板作为中转设备：将 F030 开发板的串口 1（RS485）与 H5 的串口 4（RS485）相连，H5 的 USB 接口与 PC 相连，使 H5 充当 “USB 转 485 模块”，最终实现 PC 与 F030 的串口通信测试。

二、测试方案设计：H5 作为 USB 转 485 中转

核心连接逻辑：

1. 硬件连接：STM32F030 串口 1（RS485） ↔ STM32H5 串口 4（RS485）；STM32H5 USB 接口 ↔ PC；F030 通过板载 USB 供电；
2. 数据流向：PC 下发指令→H5 USB→H5 串口 4（RS485）→F030 串口 1（RS485）；F030 响应数据→H5 串口 4→H5 USB→PC，实现双向透传。

三、STM32H5 端代码实现：双向数据转发

H5 端需创建两个 FreeRTOS 任务，分别实现 “读 485 写 USB”“读 USB 写 485” 的双向数据转发，任务创建前先完成 USB、485 串口设备的初始化：

代码原作者韦东山

// 任务1：读取RS485（串口4）数据，转发至USB串口
static void RS485toUSB( void *pvParameters )	
{
    // 获取USB串口、RS485串口（串口4）设备结构体
    struct UART_Device *pUSBUART = GetUARTDevice("usb");
    struct UART_Device *pRS485UART = GetUARTDevice("uart4");
    uint8_t data; // 存储单字节收发数据

    while (1)
    {
        // 阻塞读取RS485串口数据（超时无限等待）
        if (0 == pRS485UART->RecvByte(pRS485UART, &data, portMAX_DELAY))
        {
            // 将读取到的数据转发至USB串口（超时100ms）
            pUSBUART->Send(pUSBUART, &data, 1, 100);
        }
    }
}

// 任务2：读取USB串口数据，转发至RS485（串口4）
static void USBtoRS485( void *pvParameters )	
{
    // 获取USB串口、RS485串口（串口4）设备结构体
    struct UART_Device *pUSBUART = GetUARTDevice("usb");
    struct UART_Device *pRS485UART = GetUARTDevice("uart4");
    uint8_t data; // 存储单字节收发数据

    while (1)
    {
        // 阻塞读取USB串口数据（超时无限等待）
        if (0 == pUSBUART->RecvByte(pUSBUART, &data, portMAX_DELAY))
        {
            // 将读取到的数据转发至RS485串口（超时100ms）
            pRS485UART->Send(pRS485UART, &data, 1, 100);
        }
    }
}

// FreeRTOS初始化函数：完成串口设备初始化
void MX_FREERTOS_Init(void) {
  // 获取USB串口、RS485串口（串口4）设备结构体
  struct UART_Device *pUSBUART = GetUARTDevice("usb");
  struct UART_Device *pRS485UART = GetUARTDevice("uart4");

  // 初始化USB串口：波特率115200、无校验、8数据位、1停止位
  pUSBUART->Init(pUSBUART, 115200, 'N', 8, 1);
  // 初始化RS485串口（串口4）：参数与USB串口一致
  pUSBUART->Init(pRS485UART, 115200, 'N', 8, 1);
}

四、STM32F030 端代码实现：串口收发 + LED 控制

基于上一篇完成的串口封装代码，F030 端创建测试任务，核心逻辑为 “接收串口数据并回发，根据数据指令控制对应 LED 翻转”，以此验证串口收发功能：

void StartDefaultTask(void *argument)
{
  /* USER CODE BEGIN StartDefaultTask */
  /* Infinite loop */
  // 获取串口1设备结构体
  struct UART_Device *pdev = GetUARTDevice("uart1");
  // 初始化串口1：波特率115200、无校验、8数据位、1停止位
  pdev->Init(pdev, 115200, 'N', 8, 1);

  uint8_t data; // 存储接收的单字节数据
  int levels[3] = {0}; // 存储3个LED的电平状态（初始为0）
  
  while (1)
  {
      // 阻塞读取串口1数据（超时无限等待）
      if (0 == pdev->RecvByte(pdev, &data, portMAX_DELAY))
      {
          // 将接收的数据回发（验证发送功能）
          pdev->Send(pdev, &data, 1, 100);
          
          // 根据接收的数据控制对应LED翻转
          switch (data)
          {
            case 1:
            {
                // 控制PB11引脚LED（红灯）翻转
                HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_11, levels[0]);
                levels[0] = !levels[0];
                break;
            }
            case 2:
            {
                // 控制PB12引脚LED（绿灯）翻转
                HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_12, levels[1]);
                levels[1] = !levels[1];
                break;
            }
            case 3:
            {
                // 控制PB13引脚LED（蓝灯）翻转
                HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_13, levels[2]);
                levels[2] = !levels[2];
                break;
            }
          }
      }
  }
  
  /* USER CODE END StartDefaultTask */
}

五、测试验证：PC→H5→F030 控制流程

1. 烧录与连接

• 通过调试器将代码分别烧录至 STM32H5、STM32F030 开发板；
• 硬件连接：H5 的 USB 接口与 PC 相连，H5 串口 4（RS485）与 F030 串口 1（RS485）相连，F030 通过板载 USB 供电。

2. 测试现象

PC 向 H5 发送指定指令，可实现对 F030 板载 LED 的精准控制：

• 发送指令01：F030 红灯（PB11）熄灭 / 点亮；
• 发送指令02：F030 绿灯（PB12）熄灭 / 点亮；
• 发送指令03：F030 蓝灯（PB13）熄灭 / 点亮。

该流程完整实现了 “PC→H5（中控）→F030（下位机）” 的层级控制，验证了 F030 串口收发功能的有效性。

发送03控制蓝灯熄灭 / 点亮的测试效果如下：

六、总结

1. 借助 STM32H5 开发板实现 USB 转 485 中转，解决了测试中缺少专用转换模块的问题；
2. H5 端双向转发任务实现了 PC 与 F030 的数据透传，保障通信链路闭环；
3. F030 端通过 “串口收发 + LED 控制” 验证了串口封装代码的有效性；
4. 完成了 PC→H5→F030 的层级控制流程，为后续 Modbus 传感器开发奠定基础。

七、结尾

本次测试通过 H5 中转的创新方案，成功验证了 STM32F030 串口收发功能的稳定性，实现了 PC 对下位机的远程 LED 控制，完整跑通了低成本 Modbus 传感器的基础通信链路。这套中转测试方案无需额外硬件，可直接复用至各类嵌入式串口测试场景。感谢各位的阅读，持续关注本系列笔记，一起完成低成本 Modbus 传感器从串口测试到协议落地的全流程开发！