串口通讯

串口通讯

本章主要讲解LubanCat-RK系列板卡的40pin引脚中串口的基本使用。

6.1. uart

通用异步收发器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，通常称作UART， 是一种串行、异步、全双工的通信协议，在嵌入式领域应用的非常广泛。

LubanCat-RK系列板卡的 uart 控制器支持下列功能

• 支持5、6、7、8 bits数据位

• 支持奇校验和偶校验，不支持mark校验和space校验

• 支持接收FIFO和发送FIFO，一般为32字节或者64字节

• 支持最高4M波特率，实际支持波特率需要芯片时钟分频策略配合

• 支持中断传输模式和DMA传输模式

• 支持硬件自动流控，RTS+CTS

LubanCat-RK3588系列板子的通用uart设备有1个（如下图所示）， 除此之外其他的GPIO也可以复用成uart设备，需要自行根据引脚复用图去配置， 比如说LubanCat-4的40pin引脚最大可支持 5个uart 接口使用。

6.2. uart接口复用说明

在板卡的引脚复用图中，我们可能会看到

• UART7_TX_M1,UART7_RX_M1

• UART7_TX_M2,UART7_RX_M2

可以看到他们之间的区别是后缀名的不同，这个后缀名表示uart设备的将自己的引脚复用到不同的GPIO引脚的编号，

复用出来的多组引脚是不能同时使用的， 如果同时设置则会根据设备节点的加载时间所覆盖，最终只有最后配置的复用引脚可以使用。

所以在使能引脚时需要注意是否为重复复用。

6.3. 使能串口接口

串口在默认情况是关闭状态的，需要使能才能使用

6.3.1. 方法一

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#进入工具配置
sudo fire-config

#移动光标到下图的位置
#按确认键进入配置

打开串口

1. 使用方向键移动光标到 UART

2. 按 “空格键” 选中UART(出现 “*” )，如下图

3. 按 “确认键” 进行设置

4. 按 “Esc键” 退出到终端，运行 sudo reboot 进行重启应用

6.3.2. 方法二

可以通过打开 /boot/uEnv/board.txt （board是你所用的板子的名称） 查看是否启用了uart相关设备设备树插件。

编辑文件，将带有 uart (以uart0为例) 的那一行的注释符号去掉 如下图:

然后重启激活设备

注解

如果是直接拔电源的方式重启，会有可能出现文件没能做出修改 （原因：文件未能及时从内存同步到存储设备中，解决方法，在终端上输入 “sync” 再拔电关机）

6.4. 检查串口设备

查看串口有没有成功使能，uart0~9对应ttyS0~ttyS9。

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#执行命令查看终端设备
ls /dev/ttyS*

#信息输出如下
/dev/ttyS0

以上，开启uart0设备树插件后系统注册对应接口/dev/ttyS0。

6.5. 串口通讯实验（Shell）

使用板卡上的串口0进行实验，对应的设备文件为/dev/ttyS0。 对tty的设备文件直接读写就可以控制设备通过串口接收或发送数据，下面我们使用板卡配合Windows下的串口调试助手或Linux下的minicom进行测试。

6.5.1. 连接串口

实验前需要使用串口线或USB转串口线把它与板卡与电脑连接起来。

• 板子 - 电脑

• TXD — RXD

• RXD — TXD

• GND — GND

6.5.2. 查询串口0的通信参数

串口0外设使能后，在/dev目录下生成ttyS0设备文件，用stty工具查询其通信参数

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#在板卡的终端执行如下命令
stty -F /dev/ttyS0

如下图:

6.5.3. 修改串口波特率

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 #设置通讯速率，其中ispeed为输入速率，ospeed为输出速率
 stty -F /dev/ttyS0 ispeed 115200 ospeed 115200

如下图:

6.5.4. 关闭回显

默认串口是开启回显的 可以使用以下命令关闭回显

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stty -F /dev/ttyS0 -echo

6.6. 与Windows主机通讯

配置好串口调试助手后，尝试使用如下命令测试发送数据：

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#在板卡上的终端执行如下指令
#使用echo命令向终端设备文件写入字符串"Hello!"、"I'm lubancat"
echo Hello! > /dev/ttyS0
echo "I'm lubancat" > /dev/ttyS0
#Windows上的串口调试助手会接收到内容

如下图:

可以看到，往/dev/ttyS0设备文件写入的内容会直接通过串口线发送至Winodws的主机。

而读取设备文件则可接收Winodws主机发往板卡的内容，可以使用cat命令来读取：

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#在板卡上的终端执行如下指令
#使用cat命令读取终端设备文件
cat /dev/ttyS0
#cat命令会等待
#使用串口调试助手发送字符串
#字符串最后必须加回车！
#板卡的终端会输出接收到的内容

如下图:

Hello lubancat!

6.7. minicom通讯

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#安装minicom软件包
sudo apt install minicom

#设置串口
sudo minicom -s

如下图：

进入设置，修改串口或者波特率，按键盘上的字母进入各自要设置的东西，enter键确认

设置完成后，可以按这按键保存配置，保存后，以后打开不用设置

然后按exit键进入minicom的终端

如果你输入字母，屏幕上没反应，可以通过打开回显来显示， 先按“ctrl + A” 再按’z’键进入菜单

按下’e’,回显就打开成功了（左下角会有提示，打开或者关闭），可以按下按键测试一下，观察是否有回显， 我们还可以先按“ctrl + A” 再按’z’键，再按’c’键来清除屏幕， 将板卡和电脑用串口线连起来，同时设置为115200， 在板卡上，输入”Hello! i’m lubancat!’’

注意

使用minicom时，不能使用退格键把发出去的内容删掉， minicom是以单个字符的方式发送的。

我们可以在pc端发送文字

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 minicom的菜单有很多功能，
 s ---- 发送文件
 p ---- 设置通讯参数，包括一些预设的波特率，数据格式，数据位等
 l ---- 就可以将log信息保存到一个文件中了,方便查看
 t ---- 设置终端参数，以及键位设置
 w ---- 超出一行的数据后自动换行
 r ---- 接收文件
 a ---- 换行发送时会增加时间戳
 n ---- 增加时间戳
 c ---- 清除屏幕
 o ---- 设置minicom，相当于sudo minicom -s
 j ---- 休眠状态
 x ---- 退出的同时复位
 q ---- 退出

 你也可以不用通过按 "ctrl + a" + 'z' + '?'的方式设置
 而是直接使用"ctrl + a"  + '?'

6.8. 更多

更多关于uart的使用以及资料可以查阅： rk开源手册/Common/UART

6.9. 参考资料

本文档主要提供有一定经验的使用者快速入门使用，对于初学者可查看以下文档：

《串口通讯与终端设备》

《stty工具命令》

设备树相关知识点请阅读下面章节的内容：

《设备树修改基础知识》

《设备树插件修改方法指导》

rk开源资料(github): 《开源手册》