STM32 與樹莓派（Raspberry Pi）的通信常見方案及實現步驟：

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1. UART 串口通信（最簡單）

適用場景：短距離、低速數據交換（如傳感器數據、調試信息）。
硬件連接：

STM32引腳	樹莓派引腳	備注
TX	RX (GPIO15)	交叉連接
RX	TX (GPIO14)	交叉連接
GND	GND	共地

軟件配置：

• STM32 端（使用HAL庫）：

  UART_HandleTypeDef huart1;
  huart1.Instance = USART1;
  huart1.Init.BaudRate = 115200;
  huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
  huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
  HAL_UART_Init(&huart1);// 發送數據
  uint8_t data[] = "Hello Raspberry Pi!";
  HAL_UART_Transmit(&huart1, data, sizeof(data), HAL_MAX_DELAY);

• 樹莓派端（Python）：

  import serial
  ser = serial.Serial('/dev/ttyS0', 115200, timeout=1)  # 使用硬件串口（GPIO14/15）
  while True:if ser.in_waiting > 0:received = ser.readline().decode('utf-8').strip()print(f"Received: {received}")

注意事項：

• 禁用樹莓派串口控制臺（通過?raspi-config?→?Interface Options?→?Serial?→ 關閉登錄shell）。

• 電平匹配：STM32是3.3V，樹莓派GPIO也是3.3V，可直接連接；若為5V設備需電平轉換。

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2. I2C 通信（多設備共享總線）

適用場景：中低速、多設備（如多個傳感器）。

注意事項：

• 確保STM32和樹莓派的I2C地址不沖突。

• 使用?i2cdetect -y 1?檢測設備地址。

硬件連接：

STM32引腳	樹莓派引腳	備注
SCL	SCL (GPIO3)	接4.7kΩ上拉電阻到3.3V
SDA	SDA (GPIO2)	接4.7kΩ上拉電阻到3.3V
GND	GND	共地

軟件配置：

• STM32 端（作為從設備）：

  #include "stm32f1xx_hal_i2c.h"I2C_HandleTypeDef hi2c1;
  hi2c1.Instance = I2C1;
  hi2c1.Init.ClockSpeed = 100000;  // 100kHz
  HAL_I2C_Init(&hi2c1);uint8_t buffer[10];
  HAL_I2C_Slave_Receive(&hi2c1, buffer, sizeof(buffer), HAL_MAX_DELAY);

• 樹莓派端（Python，主設備）：

  import smbus
  bus = smbus.SMBus(1)  # 樹莓派默認I2C總線
  address = 0x08        # STM32的I2C從地址
  bus.write_byte(address, 0x55)  # 發送數據

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3. SPI 通信（高速數據傳輸）

適用場景：高速、全雙工（如攝像頭、顯示屏數據）。

注意事項：

• 樹莓派SPI需啟用（raspi-config?→?Interface Options?→?SPI）。

• 電平匹配：確保3.3V兼容。

硬件連接：

STM32引腳	樹莓派引腳	備注
SCK	SCLK (GPIO11)	時鐘線
MOSI	MOSI (GPIO10)	主發從收
MISO	MISO (GPIO9)	主收從發
CS	CE0 (GPIO8)	片選信號
GND	GND	共地

軟件配置：

• STM32 端（SPI從模式）：

  SPI_HandleTypeDef hspi1;
  hspi1.Instance = SPI1;
  hspi1.Init.Mode = SPI_MODE_SLAVE;
  HAL_SPI_Init(&hspi1);uint8_t tx_data = 0xAA, rx_data;
  HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1, &tx_data, &rx_data, 1, HAL_MAX_DELAY);

• 樹莓派端（Python，主模式）：

  import spidev
  spi = spidev.SpiDev()
  spi.open(0, 0)  # 總線0，設備0（CE0）
  spi.max_speed_hz = 1000000  # 1MHz
  resp = spi.xfer2([0x55])    # 發送并接收數據

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4. USB CDC（虛擬串口）

適用場景：即插即用、免驅動（如調試日志傳輸）。
硬件連接：STM32的USB接口 ? 樹莓派USB端口。

軟件配置：

• STM32 端（使用CubeMX配置USB CDC）：

  1. 在CubeMX中啟用USB Device模式，選擇CDC類。

  2. 生成代碼后，通過?CDC_Transmit_FS()?發送數據。

• 樹莓派端（自動識別為?/dev/ttyACM0）：

  import serial
  ser = serial.Serial('/dev/ttyACM0', 115200)
  ser.write(b"Hello STM32!")

注意事項

1. 電平兼容：STM32和樹莓派GPIO均為3.3V，直接連接時避免5V設備。

2. 共地：所有通信方式必須共地（GND連接）。

3. 協議一致性：雙方波特率、地址、數據格式需匹配。

通信方式	速率	距離	復雜度	適用場景
UART	低（≤1Mbps）	短	簡單	調試、傳感器數據
I2C	中（≤400kHz）	短	中等	多從設備控制
SPI	高（≥10Mbps）	短	高	高速數據傳輸（如屏幕）
USB	高	中	中等	即插即用通信