有一种程序员文化叫串口

在个人电脑（PC）的黄金时代里，串口是PC的标配，梯形的白色金属外缘，包围着9根金黄色的插针。

它的大名叫Serial Port，小名就叫COM，在Windows中，COM这个关键字是保留给它用的，一个系统里可以有很多串口，从1开始编排，COM1、COM2、...

当时串口主要有两大用途，一是连接鼠标这样的小带宽设备，二是做定制化的跨设备通信，比如两台电脑之间通过串口通信，实现传递文件，内核调试，打印调试消息等。

挺长一段时间里，鼠标都是以串口方式接到PC的。当时的鼠标一般有个滚球，用久了，球上会粘一些灰尘之类的，影响滚动，这时便要把球拿出来，清理一下。

早期的一些猫（Modem）也是串口的，用它上网。

到了笔记本的时代，讲究轻薄，接口越来越少，被认为不常用的串口便被“省略”了。

有一段时间，笔记本电脑有一种名叫PCMCIA的接口，我在使用这种笔记本时，买了一个PCMCIA转串口的卡，有了这个卡后，笔记本上就有串口了。

PCMCIA的接口比较大，占用的空间太大。于是在有PCIe后，便有了Express卡形式的串口卡。

上图这个Express Card形式的串口卡是在的旧物箱里找到的。看到它，如同见到老朋友，我曾经使用它做内核调试，调试Windows NT内核。

近些年来，随着笔记本电脑的轻薄之风盛行和价格不断降低。很少有笔记本保留Express Card接口了。于是对于大多数笔记本电脑来说，几乎没有办法让它具有串口了。

今年上半年开发幽兰代码本时，有很多底层的开发任务需要串口帮忙，比如看固件和uboot的输出，看早期的内核等。还好，幽兰的主板上保留了一个串口插口，通过这个插口，可以把宝贵的串口消息打印出来。

在开发幽兰的过程中，这些宝贵的串口消息帮我们解决了很多棘手的问题。

幽兰发布后，很多兰友也想要用串口。看到这样的需求，我很能理解，但是内部的串口用起来不方便，需要打开后盖。

今年5月，我到深圳，和幽兰的硬件工程师聊天，说到串口的问题，我询问是否可以把串口接到幽兰的SD口。因为幽兰有SD口，现在复用做内核调试。硬件工程师听了后，说是有困难，因为SD口是在扩展板上的，内置串口是在大板上的，两个板之间通过一个软线（上图中的黄色排线）连接，软线的信号已经都定义好了，改动比较困难。

讨论到这里，似乎陷入了僵局。这时不知谁说到，是不是现有的SD信号里有可以复用做串口的。

为了节约管脚，今天的SoC普遍使用复用方法，每个管脚都有很多种用途，通过寄存器配置其真正用法。

提出这个想法后，硬件工程师立刻去查关键定义，几分钟后回来了，而且带回来的是好消息，现在SD信号里就有串口。

有了这个信息后，我便计划着在幽兰上通过SD口来导出串口。

7月15日，我一大早坐高铁到合肥，创业之初，经常到合肥，但最近几年许久不去了。再去合肥，颇有点故地重游的味道。因为此，上了高铁后，我的兴致很高。借着这个好兴致，我拿出幽兰代码本，打开3588的数据手册，寻找寄存器定义。

确认了寄存器定义后，我又联系一个做硬件的老朋友，他曾经帮我画过SD卡的接头，也就是挥码枪现在使用SD接口小卡。

我们一边聊天叙旧，一边讨论我的SD接口升级方案。他同时画电路板，并且在嘉立创上下单。我下高铁时，软件设计和硬件下单都完成了。

接下来周一一上班，我便安排格蠹的小伙伴验证软件，修改刘姥姥驱动，配置寄存器，做原型开发，然后再修改uboot和内核。

1. 1.   开发步骤
   7月15日周六，RZ在高铁上设计
   7月17日周一，志强在llaolao驱动中试验串口成功
   - 使用D0、D1脚，uart2
   - 5M波特率
   7月18日周二一早，RZ补充此设计文档
   TODOs
   1.    在llaolao驱动中试验卡在位检测
   2.    成功后，移植代码到uboot，实现上一章的《幽兰定制》功能

老的SD接口只接三根线，其它线没有接。找园区里的硬件团队帮忙手工焊了接线后，小伙伴很快就在刘姥姥中验证串口可以通。

然后花了一些时间修改uboot和内核。

7月27日，我把好消息发布到兰舍群里：可以通过SD口输出串口信息了，不用开后盖就可以。

7月21日，新的SD转接卡到格蠹了，非常小巧。

故意选择的红色印刷电路板，醒目，好找。信号部分使用了沉金工艺，金光闪闪。

几天后，SD转接头上架了，陆续发到一些兰友和格友手里。

昨天白天，我到办公室加班，拍介绍幽兰的小视频，准备晚上的学活LINUX。

准备好讲义后，我在办公室里做直播，直播结束后，我才离开办公室。夏日炎热，又因为是周末的晚上，园区里非常安静。

忙碌一天，昨晚比较早就睡觉了。今早六点多时，我从甜美的梦乡醒来。打开手机，看到兰舍群里好多消息。其中的大多数消息都来自老朋友Ethan。

我爬楼翻看Ethan发的信息，意识到，昨晚他做了一次漫长的“串口之旅”，先是遇到连接问题，无法看到消息，后来取得成功。连接成功后，他不断收获惊喜，当我进入梦乡时，他还在奋战。

我翻看他发送的截图，又重复了一次他的串口之旅。经过Ethan允许，下面的很多照片都是他拍摄的。

这是Ethan的工作台，左边是幽兰代码本。

连好线，开好串口，开机，第一行输出：“开机键被按了”




在串口窗敲 x5，然后就停在Uboot的命令行




真乖

Ethan进入了神奇的Uboot命令行。uboot是一个请量级的boot loader，没有UEFI那样的EFI shell，但是也有命令行。

因为uboot只在开机早期 工作，所以很多人只是知道uboot存在，但是没有看到过uboot的打印，更没进入过uboot的命令行。

在uboot命令行，Ethan徜徉许久，尝试uboot的各种命令，观察中断：

内核标签列表：

还有很独特的充电操作。

他结合源代码，看上面的信息输出。

这是我一直提倡的读活代码。

在uboo的命令行逛了十几分钟后，Ethan发出boot命令，启动Linux内核。

内核启动后，他还使用串口登录幽兰。

用串口成功登录幽兰后，他在笔记中写下：来自SD口的串口登录。

来自SD口的串口登录，这句读起来有点拗口的话，让我凝视许久。串口登录是种说起来有点古老的登录方式，很多做过底层开发，特别是嵌入式开发的人可能都用过。

但是通过SD口的串口登录，Ethan可能是第一人。

为何如此说呢？首先SD口形式的串口非常少见。或许，格蠹的SD转接头是最早的一个。

格蠹的小伙伴比Ethan更早的使用SD转接头，但是并没有使用串口登录功能。

所以，如果格蠹的SD转接头是第一个这样的产品，那么Ethan就是第一个使用这个转接头执行串口登录操作的。

在通信技术高度发达的今天，串口对于硬件工程师来说太简单了。但对于软件工程师来说，它仍然是硬件，需要接线，需要动手操作，有时还可能接错。记得我在开发GDK3时，和国内某芯片公司的支持工程师通话，请求他们的技术援助，那位工程师在电话那端说：“就个串口，还接不对么？”我当时洗耳恭听，觉得他说的话很对。对于软件工程师来说，也要勤于动手。

更为重要的是，通过串口，既可以定位难以定位的bug，解决疑难问题，又可以像Ethan那样阅读难得一见的固件信息，欣赏软件世界里的独特风景。

（写文章很辛苦，恳请各位读者点击“在看”，也欢迎转发）

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