故障排除过程：
1、刚开始怀疑是接收端的错误，我是使用电脑串口，运行串口辅助调试工具接收，换成其他软件后，发现故障依旧，而且电脑软件一直是开启状态，不像和电脑软件有关。
2、使用单步调试，单步运行各个发送指令，都正常。能收到0x01 0x02 0x03 0x04的数据。间接的排除了不是电脑软件的问题，而是其他的错误。
3、单步调试运行虽然正常了，但连续运行时，错误依旧。现在有点摸不到头绪了，单步运行正常，看起来编程没有出错，那故障在哪里呢？测试程序如下
USART_SendData(USART2, 0x01); //A
while(USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TC) == RESET); //B
USART_SendData(USART2, 0x02); //C
while(USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TC) == RESET);
USART_SendData(USART2, 0x03);
while(USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TC) == RESET);
USART_SendData(USART2, 0x04);
while(USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TC) == RESET);
4、猜测，也许是因为某个特殊原因，使第二个数据覆盖了首个数据，使得首个数据丢失。假设：在执行B指令时，USART的 TC 状态位==SET，那么就会紧接着执行C指令，也就有可能发生数据的覆盖。于是，在A指令前，加入如下指令：
USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_TC);
5、加入上一条指令后，运行，错误消失了。说明上一个假设，应该是成立的。
6、查阅stm32f10x参考手册，找到这样一句话：
TC：发送完成
当包含有数据的一帧发送完成后，由硬件将该位置位。如果USART_CR1中的TCIE为1，则产生中断。由软件序列清除该位(先读USART_SR，然后写入USART_DR)。TC位也可以通过写入0来清除，只有在多缓存通讯中才推荐这种清除程序。
0：发送还未完成；
1：发送完成。
7、注意到这一句：由软件序列清除该位(先读USART_SR，然后写入USART_DR)。 也就是说，要先read USART_SR,然后write USART_DR，才能完成TC状态位的清除。而硬件复位后，串口发送的首个数据之前没有read SR的操作，是直接write DR，也就是说，TC没有被清除掉。 说明第4步的猜测是对的。
8、那么，应该把指令A前面加的USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_TC); 改为USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TC);，应该也能消除错误。测试后证实，确实如此，在发送首个数据之前，先读取一下USART_SR，那么就不会出现首个数据丢失的情况了。
9、总结：硬件复位后，串口发送首个数据之前，先读取一下USART_SR，则能够保证首个数据发送时，不出现覆盖的情况。当然，也有别的方法，比如先清除TC状态位，或是，在write USART_DR之后，加入一个小延时，让数据发送完毕，应该也能间接排除这个错误。
STM32的USART发送数据时如何使用TXE和TC标志
在USART的发送端有2个寄存器，一个是程序可以看到的USART_DR寄存器(下图中阴影部分的TDR)，另一个是程序看不到的移位寄存器(下图中阴影部分Transmit Shift Register)。
对应USART数据发送有两个标志，一个是TXE=发送数据寄存器空，另一个是TC=发送结束；对照下图，当TDR中的数据传送到移位寄存器后，TXE被设置，此时移位寄存器开始向TX信号线按位传输数据，但因为TDR已经变空，程序可以把下一个要发送的字节(操作USART_DR)写入TDR中，而不必等到移位寄存器中所有位发送结束，所有位发送结束时(送出停止位后)硬件会设置TC标志。
另一方面，在刚刚初始化好USART还没有发送任何数据时，也会有TXE标志，因为这时发送数据寄存器是空的。
TXEIE和TCIE的意义很简单，TXEIE允许在TXE标志为'1'时产生中断，而TCIE允许在TC标志为'1'时产生中断。
至于什么时候使用哪个标志，需要根据你的需要自己决定。但我认为TXE允许程序有更充裕的时间填写TDR寄存器，保证发送的数据流不间断。TC可以让程序知道发送结束的确切时间，有利于程序控制外部数据流的时序。