从零开始的树莓派开发（二）：使用USART_树莓派 tx rx duanjie

第四章 使用USART

看了很多的帖子，各种方法也都有，这里我按照自己的需求（使用Python程序来发送和接收电脑串口助手发送的数据）来配置USART。

        这一步我参考了相当多大佬的文章和各种博客，可以说各种方法都用尽了。在快要绝望的时候，看到了这一篇文章（树莓派3B+ 串口使用大全(实现串口通信功能)_Stay Hungry Stay Foolish-CSDN博客_树莓派3b+串口），让我豁然开朗。下面我就我的理解进行解释。

        首先，需要知道树莓派中包含两个串口（ttyS0和ttyAMA0），前者由Soc内部提供时钟信号，不是很稳定，后者由外部晶振提供信号，稳定。树莓派默认只开启一个串口，即ttyAMA0，用于给蓝牙模块通信使用，而GPIO所用的串口并没有开启。

        所以第一步应该是开启ttyS0，树莓派会将这个串口映射给GPIO使用。为了提高GPIO的稳定性，我们需要改变映射关系，使ttyAMA0映射给GPIO。

        映射关系调节完毕之后，树莓派串口默认用于登录，就好像SSH远程登录一样。如果想让树莓派和其他设备通信，需要禁用控制台功能。

        经过这样几步之后，才算完成了GPIO中USART的配置。下面介绍详细步骤。

1.启用ttyS0

        首先键入：

sudo raspi-config

        进入设置界面，选择Interfacing Options，之后选P6 Serial，会出现弹窗问题，第一个问题是：would you like a login shell to be accessible  over serial?，选择NO；第二个问题是：would you like the serial port hardware to be enabled?，选择 YES（一定注意看清楚问题，不同版本顺序可能不一样）。设置完毕之后两个串口都开启，键入：

ls -l /dev/serial*

来查看映射关系：

 serial0对应GPIO串口，serial1则对应蓝牙。这里应该是和我的相反，下面才开始改变映射关系。

2.修改映射关系

        首先备份一下将要修改的文件：

sudo cp /boot/config.txt /boot/config.txt.back

接下来用nano编辑器修改文件：

sudo nano /boot/config.txt

在文件的最后一行，加入：

dtoverlay=pi3-miniuart-bt

之后保存退出后重启一下树莓派：

sudo reboot

再次查看映射关系，就可以看到和上面图片一样的情况了。

3.禁用控制台

        这一步非常关键，否则串口一直会收到树莓派的登录请求。键入下面内容：

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

然后修改另一个配置文件（第一句是备份，第二句是用nano编辑器打开配置文件）

sudo cp /boot/cmdline.txt /boot/cmdline.txt.back
sudo nano /boot/cmdline.txt

打开文件后，删除其中的下面语句，其余部分不管。

console=serial0,115200

下面重启树莓派就可以了。

4.用串口测试助手测试

        需要在树莓派上用apt装一个测试助手，参看这个大佬的文章（Minicom使用介绍_常驻-CSDN博客_minicom）。

        进入配置页面之后，配置串口名字为：ttyAMA0，两个选项都选择NO，之后EXIT即可。然后按Ctrl+A，松开后再按Z键，选择E（开启回显模式）。

        此时将树莓派GPIO口的TX和RX线短接，键入任意一个字母之后，都会出现两个，说明串口测试通过。

5.用Python调用串口

        这里再一次借鉴另一位大佬的代码（最简单的树莓派+python3+串口通信的教程以及出现的问题的解决方式_朱少强的博客-CSDN博客_树莓派串口通信python）针对我自己的情况，做了对应的调整：

# -*- coding:utf-8 -*-
import serial
import time
 
ser = serial.Serial("/dev/ttyAMA0", 115200)  # 位置1
ser.flushInput()  # 位置2
ser.write("begin".encode("utf-8"))  # 位置3
def main():
    while True:
        count = ser.inWaiting()  # 位置4
        if count != 0:
            recv = ser.read(count)  # 位置5
            ser.write("Recv some data is : ".encode("utf-8"))  # 位置6
            ser.write(recv)  # 位置7
            ser.flushInput()
        time.sleep(0.1)  # 位置8
 
if __name__ == '__main__':
    main()

写好程序之后，记住使用sudo来运行Python程序。把单片机和CH340E连接到电脑上，用电脑的串口助手可以实现功能了。