树莓派|串口通信协议_树莓派串口通信原理

1、串口通信原理

        串口通讯(Serial Communication)，是指外设和计算机间，通过数据信号线、地线等，按位进行传输数据的一种通讯方式。串口是一种接口标准，它规定了接口的电气标准，没有规定接口插件电缆以及使用的协议。串口按电气标准及协议来划分，包括RS-232-C、RS-422、RS485等。

        一个字符一个字符地传输，每个字符一位一位地传输，并且传输一个字符时，总是以“起始位”开始，以“停止位”结束，字符之间没有固定的时间间隔要求。每一个字符的前面都有一位起始位(低电平)，字符本身由7位数据位组成，接着字符后面是一位校验位(检验位可以是奇校验、偶校验或无校验位)，最后是一位或一位半或二位停止位，停止位后面是不定长的空闲位，停止位和空闲位都规定为高电平。实际传输时每一位的信号宽度与波特率有关，波特率越高，宽度越小，在进行传输之前，双方一定要使用同一个波特率设置。

        

 2、树莓派串口通信接口 

        树莓派的串口为UART，即通用异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，或叫UART(串口)控制器。使用UART控制器进行数据传输的就叫做串口通信，是一种通用全双工串行、异步通信方式。常用与嵌入式系统中的主机与辅助设备之间通信。异步表示发送器与接收器的时钟不同步。UART通信有3条线：发送线TX、接收线RX、电平参考地线GND。

接线的方法就是 ：

• VDD接树莓派的5V电源

• GND接树莓派的ground

• TXD接树莓派的RXD

• RXD接树莓派的TXD

3、进行串口通信的步骤

        硬件连接：使用一根合适的串口线将串口设备连接到树莓派的GPIO引脚，具体来说是将串口的TX（发送）引脚连接到树莓派的RXD引脚，将串口的RX（接收）引脚连接到树莓派的TXD引脚。请确保正确连接。

        禁用串口终端：在Raspbian Stretch中，默认情况下，树莓派的串口被用作终端，而不是作为通用串口。因此，需要通过修改启动配置文件来禁用串口终端。

  打开终端并输入以下命令编辑配置文件：

sudo nano /boot/cmdline.txt

在编辑器中找到类似下面这段文本：

console=serial0,115200

删掉该行或者将其注释掉（在行首添加#），然后保存并退出编辑器。

启用串口硬件：打开终端并输入以下命令编辑另一个配置文件：

sudo nano /boot/config.txt

在文件的最后添加以下两行：

enable_uart=1
dtoverlay=pi3-miniuart-bt

配置串口参数：在终端中安装pyserial模块，该模块可以帮助您进行串口通信。输入以下命令安装pyserial：

pip install pyserial

使用Python代码进行串口通信：创建一个Python脚本，使用pyserial模块进行串口通信。以下是一个示例代码片段：

import serial
 
# 配置串口参数
port = '/dev/serial0'   # 串口设备路径
baudrate = 9600         # 波特率
 
# 打开串口连接
ser = serial.Serial(port, baudrate)
 
# 发送数据
data = 'Hello, World!\n'
ser.write(data.encode())
 
# 接收数据
response = ser.readline()
print(response.decode())
 
# 关闭串口连接
ser.close()