Linux（Ubuntu 22.04、Debian）系统中USB串口固定及usb相机等外部设备连接

@DGTG

已于 2024-12-28 18:19:28 修改

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分类专栏： Linux系统 Debian系统文章标签： linux ubuntu debian

于 2024-12-28 18:17:01 首次发布

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Linux（Ubuntu 22.04）系统中固定串口、usb相机等usb接入外部设备

文章

文章来自博客：Linux（Ubuntu 22.04、Debian）系统中固定串口、usb相机等usb接入外部设备_udev 串口-优快云博客

使用前使用命令查看：

 sudo dmesg | grep tty

如果出现图中第二行使用brltty驱动连接设备请查看文末注意中解决方法：

前言

在Linux系统中固定串口（通常指的是串行通信接口，如/dev/ttyS0或/dev/ttyUSB0）的原因有几个方面：

稳定性与可靠性：固定串口可以确保每次重启系统后，特定的硬件设备总是映射到相同的串行端口。这对于需要稳定连接的应用程序特别重要，比如工业自动化、远程监控和数据采集系统。简化配置：当串口被固定后，应用程序或服务的配置文件可以使用固定的设备路径来引用相应的串行端口。这使得配置过程更加简单且易于管理。避免冲突：有些情况下，不同的外部设备可能会连接到同一类型的串口上。固定串口可以确保每个设备都有一个明确的端口分配，从而避免端口冲突。便于调试和维护：在开发过程中，如果串口是固定的，那么当出现问题时，开发者可以更快地定位问题所在的串口，进而进行调试。自动化脚本：对于依赖于特定串口的自动化脚本或任务，固定串口可以让这些脚本更加可靠

在Linux中，可以通过udev规则来实现串口的固定。udev是一个设备管理器，它可以基于设备的属性来设置规则，从而将设备绑定到特定的设备节点上。例如，你可以创建一个udev规则文件，通过识别串口设备的唯一标识符（如USB设备的ID_VENDOR和ID_MODEL），确保它始终被映射到同一个设备节点（如/dev/ttyUSB0）。这样，在设备插入后，udev就会根据规则自动为该设备分配预先定义好的设备节点名。

一、查看linux串口信息

方法一：使用lsusb查看信息

lsusb
Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0003 Linux Foundation 3.0 root hub
Bus 001 Device 004: ID 0573:1573 Zoran Co. Personal Media Division (Nogatech) USB Audio and HID
Bus 001 Device 003: ID 0bda:c821 Realtek Semiconductor Corp. Bluetooth Radio 
#下边这个是usb串口设备
Bus 001 Device 002: ID 1a86:7523 QinHeng Electronics CH340 serial converter
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub

这里idVendor是1a86，idProduct是7523

方法二：使用dmesg命令

sudo dmesg | grep tty
[    0.114228] printk: console [tty0] enabled
[    2.802954] usb 1-4: ch341-uart converter now attached to ttyUSB0

确定串口为ttyUSB0后使用udevadm，同样可获得idVendor、idProduct

udevadm info -a -p /sys/class/tty/ttyUSB0 
# 下边是详细信息
Udevadm info starts with the device specified by the devpath and then
walks up the chain of parent devices. It prints for every device
found, all possible attributes in the udev rules key format.
A rule to match, can be composed by the attributes of the device
and the attributes from one single parent device.

  looking at device '/devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-4/1-4:1.0/ttyUSB0/tty/ttyUSB0':
    KERNEL=="ttyUSB0"
    SUBSYSTEM=="tty"
    DRIVER==""
    ATTR{power/async}=="disabled"
    ATTR{power/control}=="auto"
    ATTR{power/runtime_active_kids}=="0"
    ATTR{power/runtime_active_time}=="0"
    ATTR{power/runtime_enabled}=="disabled"
    ATTR{power/runtime_status}=="unsupported"
    ATTR{power/runtime_suspended_time}=="0"
    ATTR{power/runtime_usage}=="0"

  looking at parent device '/devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-4/1-4:1.0/ttyUSB0':
    KERNELS=="ttyUSB0"
    SUBSYSTEMS=="usb-serial"
    DRIVERS=="ch341-uart"
    ATTRS{port_number}=="0"
    ATTRS{power/async}=="enabled"
    ATTRS{power/control}=="auto"
    ATTRS{power/runtime_active_kids}=="0"
    ATTRS{power/runtime_active_time}=="0"
    ATTRS{power/runtime_enabled}=="disabled"
    ATTRS{power/runtime_status}=="unsupported"
    ATTRS{power/runtime_suspended_time}=="0"
    ATTRS{power/runtime_usage}=="0"

...

  looking at parent device '/devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-4':
    KERNELS=="1-4"
    SUBSYSTEMS=="usb"
    DRIVERS=="usb"
    ATTRS{authorized}=="1"
    ATTRS{avoid_reset_quirk}=="0"
    ATTRS{bConfigurationValue}=="1"
    ATTRS{bDeviceClass}=="ff"
    ATTRS{bDeviceProtocol}=="00"
    ATTRS{bDeviceSubClass}=="00"
    ATTRS{bMaxPacketSize0}=="8"
    ATTRS{bMaxPower}=="98mA"
    ATTRS{bNumConfigurations}=="1"
    ATTRS{bNumInterfaces}==" 1"
    ATTRS{bcdDevice}=="0264"
    ATTRS{bmAttributes}=="80"
    ATTRS{busnum}=="1"
    ATTRS{configuration}==""
    ATTRS{devnum}=="2"
    ATTRS{devpath}=="4"
    # 这里idVendor是1a86，idProduct是7523
    ATTRS{idProduct}=="7523"
    ATTRS{idVendor}=="1a86"
    ATTRS{ltm_capable}=="no"
    ATTRS{maxchild}=="0"
    ATTRS{physical_location/dock}=="no"
    ATTRS{physical_location/horizontal_position}=="left"
    ATTRS{physical_location/lid}=="no"
    ATTRS{physical_location/panel}=="top"
    ATTRS{physical_location/vertical_position}=="upper"
    ATTRS{power/active_duration}=="9948388"
    ATTRS{power/async}=="enabled"
    ATTRS{power/autosuspend}=="2"
    ATTRS{power/autosuspend_delay_ms}=="2000"
    ATTRS{power/connected_duration}=="9948388"
    ATTRS{power/control}=="on"
    ATTRS{power/level}=="on"
    ATTRS{power/persist}=="1"
    ATTRS{power/runtime_active_kids}=="1"
    ATTRS{power/runtime_active_time}=="9948108"
    ATTRS{power/runtime_enabled}=="forbidden"
    ATTRS{power/runtime_status}=="active"
    ATTRS{power/runtime_suspended_time}=="0"
    ATTRS{power/runtime_usage}=="1"
    ATTRS{product}=="USB Serial"
    ATTRS{quirks}=="0x0"
    ATTRS{removable}=="fixed"
    ATTRS{rx_lanes}=="1"
    ATTRS{speed}=="12"
    ATTRS{tx_lanes}=="1"
    ATTRS{urbnum}=="469"
    ATTRS{version}==" 1.10"

二、修改udev固化串口

sudo touch /etc/udev/rules.d/70-serial_usb.rules

sudo vim /etc/udev/rules.d/70-serial_usb.rules
ACTION=="add", KERNEL=="ttyUSB*", ATTRS{idProduct}=="7523", ATTRS{idVendor}=="1a86", MODE:="0777", SYMLINK+="serial_usb"

修改完成后重新加载生效：

sudo udevadm control --reload

三、通过USB口绑定

可能会存在USB转换器的idProduct和idVendor相同的情况，这时可以增加USB口绑定如下：

sudo vim /etc/udev/rules.d/70-serial_usb.rules
ACTION=="add", KERNEL=="ttyUSB*", KERNELS=="1-4" ATTRS{idProduct}=="7523", ATTRS{idVendor}=="1a86", MODE:="0777", SYMLINK+="serial_usb"

增加参数为KERNELS可以在方法二中找到对应的USB口，修改完成后重新加载生效：

sudo udevadm control --reload

重新插拔usb串口转换器即可

四、接入相机会创建两个video解决方法

有些usb相机再接入时会出现两个连接：

USB Camera: USB Camera (usb-0000:00:14.0-1.4):
        /dev/video8
        /dev/video9

实际只有video8可以用，可以用过增加ATTR{index}=="0"，使用第一个，整体如下：

ACTION=="add", KERNEL=="video*", ATTR{index}=="0", ATTRS{idProduct}=="9143", ATTRS{idVendor}=="0bda", MODE:="0777", SYMLINK+="camera_gf100"

校验是否修改完成

ls -al /dev/serial_usb 

lrwxrwxrwx 1 root root 7  7月 25 14:37 /dev/serial_usb -> ttyUSB0

可以看到自动并联到ttyUSB0，现在通过/dev/serial_usb即可访问串口。

五、注意

如果sudo dmesg | grep tty发现串口一连接就断开可以参考如下1 2：

# 卸载冲突的brltty软件
sudo apt-get remove brltty

参考文章

virtualbox 虚拟机ubuntu22 识别不了CH340串口_ubuntu 不识别ch340-优快云博客