树莓派4BUbuntu系统的串口UART配置

本文介绍了如何在树莓派上安装并配置串口,包括更改pip源安装pyserial,修改配置文件启用额外的串口,解决权限问题,以及查看和使用不同UART。针对UART0的特殊配置,需要禁用内部蓝牙以释放串口。

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1  安装串口:

        如果没有更换pip源会报错,所以指定安装源

pip install pyserial -i http://pypi.douban.com/simple/ --trusted-host pypi.douban.com
  • 修改uart配置:
sudo vim /boot/firmware/config.txt

        在末尾添加:

dtoverlay=uart2
dtoverlay=uart3
dtoverlay=uart4
dtoverlay=uart5
  • 重启生效。

  • 组别修改:

        重启后,遇到权限问题,由于tty属于"dialout"组别,将用户加入该组别即可

sudo gpasswd --add $your_username dialout # 将$your_username 修改为自己的用户名
  • 运行出现错误:Permission denied: '/dev/ttyAMAx'
sudo chmod 777 /dev/ttyAMAx   # ttyAMAx改为相应的串口号

2  查看树莓派支持的串口

dtoverlay -a | grep uart

3 串口号与针脚对应

UART0:   GPIO14 = TXD0 -> ttyAMA0     GPIO15 = RXD0 -> ttyAMA0
UART1: ttyS0         # 内部蓝牙
UART2: GPIO0  = TXD2 -> ttyAMA1     GPIO1  = RXD2 -> ttyAMA1
UART3: GPIO4  = TXD3 -> ttyAMA2     GPIO5  = RXD3 -> ttyAMA2
UART4: GPIO8  = TXD4 -> ttyAMA3     GPIO9  = RXD4 -> ttyAMA3
UART5: GPIO12 = TXD5 -> ttyAMA4     GPIO13 = RXD5 -> ttyAMA4

 4 使用UART0

串口0不能使用一般,需要额外的配置

查看 serial0 和 serial1 链接的对象。

ls -l /dev/serial*

返回上面说明串口1连接在ttyAMA0上,而串口1用在了内部蓝牙上,需要

修改 serial0 和 serial1 的物理映射:

sudo vim /boot/firmware/config.txt

在后面追加:

enable_uart=1
dtoverlay=pi3-miniuart-bt

保存,重启,再查看链接对象:

 

<think>首先,用户的问题是在树莓派4b上使用Ubuntu配置或调试串口。用户的查询是:"我想在树莓派4b上使用Ubuntu配置或调试串口请问树莓派4bUbuntu配置调试串口教程"。所以,我需要提供一个教程,帮助用户配置和调试串口树莓派4b上运行Ubuntu系统。我有几个引用:-引用[1]:关于远程键盘控制,但提到SSH连接到树莓派和ip地址。-引用[2]:树莓派4bUbuntu系统开启串口的问题,串口数据干扰开机,导致无法开机。-引用[3]:树莓派4B串口配置的介绍,有6个串口,但只有1个启用,需要启用所有。-引用[4]:树莓派4bUbuntu系统串口UART配置,包括修改config.txt文件。指令要求我:-使用中文回答。-所有行内数学表达式用$...$格式(但这个问题可能不涉及数学,所以可能不需要)。-独立公式用$$...$$(同样,可能不相关)。-LaTeX语法正确。-生成相关问题。-在引用的段落末尾添加引用标识。-结构清晰,逐步解决问题。我的回答应该基于用户的问题和提供的引用。用户的问题是关于配置和调试串口,所以我需要整合引用中的相关信息。从引用中:-引用[3]:树莓派4B有6个串口,但默认只有1个启用,需要启用所有。-引用[4]:涉及到修改/boot/firmware/config.txt来配置串口。-引用[2]:警告开机前连接外设可能导致开机问题,因为串口数据干扰u-boot。所以,我需要指导用户:1.启用额外的串口。2.避免开机问题。3.可能安装工具或库来调试(如引用[4]中提到的pyserial)。用户的问题中没有明确上一次问题,但指令说"参考用户上一次的问题和你的回答"。我没有看到上下文,假设这是独立会话。结构回答:-清晰的步骤。-包含关键点:启用串口、避免干扰、安装库、配置等。-在适当的地方引用文献。生成相关问题:在结束时添加相关问题。大纲回答:1.**介绍**:简要说明树莓派4b串口配置的重要性。2.**步骤**:逐步教程。-启用串口:修改config.txt文件。-避免开机问题:如引用[2]所述。-安装必要工具:如pyserialfordebugging.-测试串口:如何连接和调试。3.**注意事项**:强调安全注意事项。4.**相关问题**:在末尾添加生成的问题。添加引用:-例如,在提到避免干扰时加[^2]。-在提到启用串口时加[^3]。-在修改config.txt时加[^4]。确保语言是中文。最终回答应包括:-标题或清晰分段。-代码块如果是命令(如在引用[4]中有vim命令)。-引用标识。-生成相关问题。</think> ### 树莓派4B Ubuntu 串口配置与调试教程 在树莓派4B上运行Ubuntu系统时,配置串口(UART)需谨慎操作,以避免开机问题或设备冲突。以下是完整的步骤教程,基于站内引用整合而成。树莓派4B有6个串口(5个硬件串口和1个mini串口),但默认仅启用1个串口,需手动启用全部并调整配置[^3]。本教程包含启用方法、避免干扰的技巧、安装工具、测试方法以及注意事项。整个流程基于Ubuntu系统(如Ubuntu Server或Ubuntu Desktop for Raspberry Pi),请确保树莓派已连接互联网且系统正常启动。 #### 步骤 1: 启用所有串口 (避免开机前连接外设) 树莓派4B的串口在Ubuntu中默认禁用多个硬件串口,需通过修改boot配置文件启用。但需注意:**开机前连接串口外设可能因数据干扰导致系统无法启动**,因为u-boot等待串口数据时会进入错误状态[^2]。建议: 1. **开机前不连接任何串口外设**:仅连接电源、键盘、屏幕和网络。 2. **启用串口**: - SSH登录树莓派(参考引用[1],在PC终端输入 `ssh ubuntu@<树莓派IP>`,如 `ssh ubuntu@172.20.10.2`),或用本地终端。 - 编辑配置文件: ```bash sudo vim /boot/firmware/config.txt # 或使用nano编辑器 ``` - 添加以下行到文件末尾(启用所有硬件串口): ``` enable_uart=1 dtoverlay=uart2 dtoverlay=uart3 dtoverlay=uart4 dtoverlay=uart5 ``` - 保存并退出(在vim中按`:wq`)。 - 重启树莓派:`sudo reboot`[^3][^4]。 启用后,系统会将串口映射到/dev/ttyAMA0、/dev/ttyAMA1等节点。**重要:重启后再连接串口外设**,以避免开机干扰问题[^2]。 #### 步骤 2: 安装串口调试工具 为测试和调试串口,需安装Python库如pyserial或其他工具(如minicom): ```bash # 更新系统并安装工具 sudo apt update sudo apt install python3-pip # 确保pip已安装 sudo pip install pyserial -i http://pypi.douban.com/simple/ --trusted-host pypi.douban.com # 指定国内源避免错误[^4] # 安装minicom用于基本测试 sudo apt install minicom ``` #### 步骤 3: 配置串口权限和参数 Ubuntu默认串口设备需root权限,但可添加用户到dialout组简化操作: ```bash sudo usermod -a -G dialout $USER # 替换$USER为当前用户名,如ubuntu sudo reboot # 重启生效 ``` 设置串口参数(如波特率115200): ```bash sudo stty -F /dev/ttyAMA0 115200 # 设置第一个串口的波特率 # 使用minicom测试: minicom -b 115200 -D /dev/ttyAMA0 ``` #### 步骤 4: 测试串口连接 - **基本测试(发送接收数据)**: - 连接串口外设(如USB-TTL转换器)到树莓派GPIO引脚(例如引脚8/10对应/dev/ttyAMA0)。 - 在Python中编写简单脚本: ```python import serial # 打开串口并发送测试数据 ser = serial.Serial('/dev/ttyAMA0', 115200, timeout=1) ser.write(b'Hello, Raspberry Pi!\n') response = ser.readline() print('Received:', response) ser.close() ``` - 运行脚本:`python3 test_uart.py`。如果外设回应数据,表示串口工作正常。 - **调试问题**: - 如果无响应,检查线路连接是否正确,或用 `ls /dev/tty*` 确认设备节点存在。 - 错误处理:如遇权限不足,使用 `sudo chmod 666 /dev/ttyAMA0` 临时授权。 #### 注意事项 - **开机问题预防**:确保**开机后再连接串口外设**,否则u-boot可能被乱码数据阻塞,导致系统无法启动(表现为屏幕显示乱码卡住)[^2]。如果发生此问题,断开外设重启。 - **串口冲突**:多个串口同时使用时,避免地址冲突(参考官方文档)。 - **安全性**:在Ubuntu系统配置后,串口可用于ROS或其他通信项目[^1]。 - **替代方案**:如需远程控制树莓派,可使用SSH(如引用[1]所述),但串口配置不影响SSH功能。 #### 完整示例脚本 保存以下代码为 `serial_debug.py` 用于测试: ```python import serial import time # 打开串口,端口和波特率根据实际设备调整 try: ser = serial.Serial('/dev/ttyAMA0', 115200, timeout=2) print("串口已打开") time.sleep(1) ser.write(b'Test from Raspberry Pi\n') data = ser.readline() print(f"响应数据: {data.decode().strip()}") except Exception as e: print(f"错误: {e}") finally: if 'ser' in locals() and ser.is_open: ser.close() ``` 运行后检查输出,若显示串口错误,则需检查线路或配置[^3][^4]。
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