6、串口开发

串口设置

将树莓派的硬件串口与mini串口默认映射对换

因为：硬件串口由硬件实现，有单独波特率时钟源，性能高，可靠，而mini串口要依附CPU内核提供时钟。因此我们要用硬件串口，但是树莓派3b的硬件串口默认连接的是蓝牙，所以我们要改一下，把蓝牙映射到mini串口上，而释放硬件串口。

• 查看相关文件：cd /boot/overlays，找到pi3-miniuart-bt.dtb或pis-miniuart-bt-overlay.dtb，这两个是同一个文件。如果没有的话需要进行下载。
• READ文件说明了此文件的功能时将树莓派3的蓝牙切换到mini串口（ttyS0），并且恢复硬件串口（ttyAMA0）到GPIO14和15引脚中。
• 以上就保证了蓝牙串口和硬件串口同时可用。

查看串口映射关系

• 查看：ls -l /dev
• 可以看到默认的串口的映射关系serial0 -> ttyS0，serial1 -> ttyAMA0。

修改串口映射关系

• sudo vi /boot/config.txt
• 添加 dtoverlay=pi3-miniuart-bt
• 重启并查看，就会发现默认的串口映射调换了。
• serial1 -> ttyS0，serial0 -> ttyAMA0。

禁用串口的控制台功能

交换串口的映射后树莓派还不能与电脑进行通信，因为树莓派的IO口默认是用来做控制台使用的，而不是通信。
禁用默认设置：

sudo systemctl stop serial-getty@ttyAMA0.service，sudo systemctl disable serial-getty@ttyAMA0.service

修改配置：

• sudo vi /boot/cmdline.txt
• 删除 console=serial0,115200，保存重启。

安装minicom调试助手

• 安装： sudo apt-get install minicom
• 打开：sudo minicom -D /dev/ttyAMA0 -b115200 。-D后接串口位置和名称，-b设置波特率，波特率一致才可以进行收发。
• 进入调试界面后，ctrl + a -> e后进行输入显示切换。
• 退出 ctrl + a -> q

第一个串口C语言函数

#include <wiringSerial.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>

int main(int argc, int *argv[]) //int serialOpen (const char *device, const int baud)
{
    int fd;
    if((fd = serialOpen("/dev/ttyAMA0", 115200)) < 0)
    {
        fprintf(stderr,"Unable to open serial device: %s\n", strerror(errno));
        return 1;
    }

    serialPuts(fd, "Usart send Test,Just by launcher!");

    for(;;)
    {
        if(serialDataAvail(fd) > 0)
        {
            putchar(serialGetchar(fd));
        }
    }
    return 0;
}

参考文章1

参考文章2

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注意

Pi3的蓝牙和GPIO口的UART不可兼得
树莓派3上用户目前无法正常是使用GPIO中的UART串口(GPIO14&GPIO15)，原因是树莓派CPU内部有两个串口，一个是硬件串口(官方称为PL011 UART)，一个是迷你串口(官方成为mini-uart)。在树莓派2B/B+这些老版树莓派上，官方设计时都是将“硬件串口”分配给GPIO中的UART(GPIO14&GPIO15)，因此可以独立调整串口的速率和模式。而树莓派3的设计上，官方在设计时将硬件串口分配给了新增的蓝牙模块上，而将一个没有时钟源，必须由内核提供时钟参考源的“迷你串口”分配给了GPIO的串口，这样以来由于内核的频率本身是变化的，就会导致“迷你串口”的速率不稳定，这样就出现了无法正常使用的情况。目前解决方法就是，关闭蓝牙对硬件串口的使用，将硬件串口重新恢复给GPIO的串口使用，也就意味着树莓派3的板载蓝牙和串口，现在成了鱼和熊掌，两者无法兼得。

注意原文

• 使用固定CPU时钟频率 *
  使用固定CPU时钟频率，以便mini UART能以准确的波特率进行通信.
  修改/boot/config.txt，上面的修改变成：

core_freq=250
dtoverlay=pi3-miniuart-bt

修改后重启。此后的UART通信，就可以通过/dev/ttyS0进行。