串口通讯

通用异步收发器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，简称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，如下为20pin扩展接口的串口部分，在使能时需要注意复用的影响。本章节以串口UART5_TX_M0/UART5_RX_M0为例，验证串口通讯部分。

	Net name	NUM	NUM	Net name
UART6_RX_M1	GPIO1_A0_3V3	1	2	GPIO4_D5_3V3	UART5_TX_M0
UART6_TX_M1	GPIO1_A1_3V3	3	4	GPIO4_D4_3V3	UART5_RX_M0
UART6_RTSN_M1	GPIO1_A2_3V3	5	6	GPIO4_D3_3V3	UART5_RTSN_M0
UART6_CTSN_M1	GPIO1_A3_3V3	7	8	GPIO4_D2_3V3	UART5_CTSN_M0
UART7_RX_M2	GPIO1_B4_3V3	9	10	GPIO1_C6_1V8	UART0_RTSN
	GND	11	12	GND
UART4_TX_M2	GPIO1_B3_3V3	13	14	SARADC_VIN2	1V8 SARADC in
UART4_RX_M2	GPIO1_B2_3V3	15	16	VCC3V3_SYS
	GPIO1_B1_3V3	17	18	VCC12V_DCIN
	VCC5V0_SYS	19	20	VCC12V_DCIN

DTS修改与编译

# 修改rk3588-toybrick-x0.dtsi文件
&uart5 {
        status = "okay";
        pinctrl-0 = <&uart5m0_xfer &uart5m0_ctsn>;
};

重新编译kernel（./edge build -k）并更新烧录boot_linux.img至开发板，通过命令 ls /dev/ttyS*可以查看到ttyS5设备（即为UART5_M0）

</left>

串口链接

通过串口线或USB转串口线，把开发板与电脑连接起来：

• 开发板 ------ 电脑
• TXD ------ RXD
• RXD ------ TXD
• GND ----- GND

串口相关命令

# 查询其通信参数命令
stty -F /dev/ttyS5

# 设置通讯速率，其中 ispeed 为输入速率， ospeed 为输出速率
stty -F /dev/ttyS5 ispeed 115200 ospeed 115200

# 默认串口是开启回显的可以使用以下命令关闭回显
stty -F /dev/ttyS5 -echo

# 关闭RTS/CTS流控
stty -F /dev/ttyS5 -crtscts

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/读取数据

# 使用 echo 命令向终端设备文件写入字符串
echo Hello! > /dev/ttyS5
echo "Toybrick funny" > /dev/ttyS5

# 使用 cat 命令读取终端设备文件
cat /dev/ttyS5

执行结果

设备测试用例

Python

以下是使用Python进行串口通信的示例代码：

import serial
import time
import sys

class UARTTest:
    def __init__(self, port="/dev/ttyS5", baudrate=115200):
        self.ser = serial.Serial(
            port=port,
            baudrate=baudrate,
            bytesize=serial.EIGHTBITS,
            parity=serial.PARITY_NONE,
            stopbits=serial.STOPBITS_ONE,
            timeout=1
        )

    def send_command(self, cmd):
        """发送命令到串口"""
        self.ser.write(cmd.encode() + b'\n')
        time.sleep(0.1)  # 等待数据发送完成
        
    def receive_data(self):
        """从串口接收数据"""
        if self.ser.in_waiting:
            return self.ser.readline().decode().strip()
        return None

    def transfer_file(self, filename, is_send=True):
        """传输文件
        is_send=True: 发送文件
        is_send=False: 接收文件
        """
        if is_send:
            with open(filename, 'rb') as f:
                data = f.read()
                self.ser.write(data)
        else:
            with open(filename, 'wb') as f:
                while True:
                    if self.ser.in_waiting:
                        data = self.ser.read(self.ser.in_waiting)
                        if not data:
                            break
                        f.write(data)

    def close(self):
        """关闭串口"""
        self.ser.close()

# 使用示例
if __name__ == "__main__":
    uart = UARTTest()
    
    # 发送命令示例
    uart.send_command("Hello RK3588!")
    
    # 接收数据示例
    while True:
        data = uart.receive_data()
        if data:
            print(f"Received: {data}")
            
    # 文件传输示例
    # uart.transfer_file("test.txt", True)  # 发送文件
    # uart.transfer_file("received.txt", False)  # 接收文件
    
    uart.close()

使用前需要安装pyserial库：

pip3 install pyserial

C++

以下是使用C++进行串口通信的示例代码：

#include <iostream>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <fstream>

class UARTTest {
private:
    int uart_fd;
    struct termios uart_config;

public:
    UARTTest(const char* port = "/dev/ttyS5", int baudrate = B115200) {
        // 打开串口
        uart_fd = open(port, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
        if (uart_fd == -1) {
            std::cerr << "Error opening port" << std::endl;
            return;
        }

        // 配置串口参数
        tcgetattr(uart_fd, &uart_config);
        uart_config.c_cflag = baudrate | CS8 | CLOCAL | CREAD;
        uart_config.c_iflag = IGNPAR;
        uart_config.c_oflag = 0;
        uart_config.c_lflag = 0;
        tcflush(uart_fd, TCIFLUSH);
        tcsetattr(uart_fd, TCSANOW, &uart_config);
    }

    // 发送命令
    void sendCommand(const char* cmd) {
        write(uart_fd, cmd, strlen(cmd));
        write(uart_fd, "\n", 1);
    }

    // 接收数据
    std::string receiveData() {
        char buffer[1024];
        int n = read(uart_fd, buffer, sizeof(buffer));
        if (n > 0) {
            buffer[n] = 0;
            return std::string(buffer);
        }
        return "";
    }

    // 传输文件
    void transferFile(const char* filename, bool is_send) {
        if (is_send) {
            std::ifstream file(filename, std::ios::binary);
            if (file.is_open()) {
                char buffer[1024];
                while (!file.eof()) {
                    file.read(buffer, sizeof(buffer));
                    write(uart_fd, buffer, file.gcount());
                }
                file.close();
            }
        } else {
            std::ofstream file(filename, std::ios::binary);
            if (file.is_open()) {
                char buffer[1024];
                while (true) {
                    int n = read(uart_fd, buffer, sizeof(buffer));
                    if (n <= 0) break;
                    file.write(buffer, n);
                }
                file.close();
            }
        }
    }

    ~UARTTest() {
        close(uart_fd);
    }
};

int main(int argc, char* argv[]) {
    UARTTest uart;

    if (argc == 1) {
        // 无参数时，进入接收模式
        std::cout << "Entering receive mode. Press Ctrl+C to exit." << std::endl;
        while (true) {
            std::string received = uart.receiveData();
            if (!received.empty()) {
                std::cout << "Received: " << received << std::endl;
            }
        }
    }
    else if (argc == 2) {
        // 一个参数时，检查是否为文件
        std::ifstream file(argv[1]);
        if (file.good()) {
            // 是文件，进行文件传输
            std::cout << "Sending file: " << argv[1] << std::endl;
            uart.transferFile(argv[1], true);
            std::cout << "File transfer completed." << std::endl;
        }
        else {
            // 不是文件，将参数作为字符串发送
            std::cout << "Sending message: " << argv[1] << std::endl;
            uart.sendCommand(argv[1]);
        }
    }
    else {
        // 将所有参数组合成一个字符串发送
        std::string message;
        for (int i = 1; i < argc; i++) {
            message += argv[i];
            if (i < argc - 1) message += " ";
        }
        std::cout << "Sending message: " << message << std::endl;
        uart.sendCommand(message.c_str());
    }

    return 0;
}

编译命令：

g++ uart_test.cpp -o uart_test

备注

在运行程序前，请确保已经正确配置了串口权限，可能需要使用sudo运行或将当前用户添加到dialout组：

sudo usermod -a -G dialout $USER