树莓派3B+设置硬件串口通信实现与电脑的通信_树莓派 boot overlays

先要了解为什么更改串口映射，可以看看这篇博客：《浅尝树莓派3之串口配置》。
首先进入树莓派/boot/overlays/里面，没有发现pi3-miniuart-bt-overlay文件，所我们要去下载pi3-miniuart-bt-overlay文件，解压出pi3-miniuart-bt-overlay.dtb文件，并将dtb文件拷贝到/boot/overlays/目录下，这一步在PC端插入U盘进行。

重新登录VNC，我们可以看到文件夹里面已经有这个dtb文件了。在树莓派命令终端中通过命令查看树莓派3当前的串口映射关系.

ls -l /dev
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我们可以看到，serial0（GPIO串口）对应的是ttyS0（mini串口），serial1（蓝牙）对应的是ttyAMA0（硬件串口）。
下面我们来编辑config文件

nmno命令详解：《详解linux中nano命令》
在该文件中增加一行代码

然后通过Crl+O保存文件，接着按下回车，就可以成功保存文件，最后按Ctrl+X退出文件。
输入sudo reboot，重启树莓派。
通过VNC Viewer重新进入树莓派界面。再通过ls -l /dev查看修改后的映射关系，可以看出，两者的映射关系已经发生对调。

禁用串口的控制台功能

通过以下两个命令停止和禁用串口的控制台功能

sudo systemctl stop serial-getty@ttyAMA0.service
sudo systemctl disable serial-getty@ttyAMA0.service
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然后编辑cmdline.txt文件

sudo nano /boot/cmdline.txt

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文件里面有如下内容
dwc_otg.lpm_enable=0 console=serial0,115200 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait
把console=serical0,115200删掉，剩下来部分如下所示。

dwc_otg.lpm_enable=0 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait
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用sudo reboot重启树莓派，完成配置。

wiringPI安装

WiringPi是应用于树莓派平台的GPIO控制库函数，WiringPi遵守GUN Lv3。wiringPi使用C或者C++开发并且可以被其他语言包转，例如python、ruby或者PHP等。WiringPi中的函数类似于Arduino的wiring系统，这使得熟悉arduino的用户使用wringPi更为方便。

cd /tmp
wget https://project-downloads.drogon.net/wiringpi-latest.deb
sudo dpkg -i wiringpi-latest.deb
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通过gpio -v检测是否安装成功。

测试串口

sudo apt-get install minicom下载调试工具minicom。
然后我们需要进入root用户，树莓派的系统root用户默认是禁用状态，且没有密码，所以要先设置一个密码，然后开启才能正常使用。执行命令sudo passwd root设置root用户密码，然后在执行sudo passwd --unlock root开启root账户，在使用su root测试是否生效！输入密码是看不见的，没有关系，输入然后按下回车键就好。

接下来执行minicom -s进行minicom配置，在弹出的菜单中选择“Serial port setup”。输入字母A-G来进行选择，改变A项为/dev/ttyAMA0，波特率设置为115200、9600，只要和串口助手设置一样就好。F项设置为Yea，G项设置为No。单击回车键回到上一级菜单。

选择【Save setup as dfl】设置为minicom的默认设置，点击最后一项退出minicom。

通过USB-TTL模块将树莓派与PC端进行连接，将模块的TXD与树莓派的RXD连接，将模块的RXD与树莓派的TXD连接，将模块与树莓派的GND相互连接。树莓派使用自己的独立电源，否则容易造成电压不稳。


树莓派的引脚图如上图所示，连接如下图所示。

串口助手设置如下图。

使用命令sudo minicom开启minicom，进入如下界面。输入任意数字，界面不会显示的。串口助手会收到刚才输入的信息。


测试成功。

使用wiringPi库写一个串口传输c文件

用SSH远程写代码

因为在树莓派liunx系统下写代码不是很顺手，我决定在win10写好代码，通过PUTTY复制进去。首先通过PUTTY登录树莓派的IP地址，然后输入命令行sudo vim myuart.c,就是用vim打开myuart文件，如果没有这个文件，就会自动创建文件。

vim命令

注意：在vim中优先使用vim自带的拷贝粘贴命令
拷贝快捷键:Ctrl+Insert

注意：在大部分笔记本电脑中，Insert按键需要结合Fn按键才能按得到，因此注意按下Fn功能键
拷贝快捷键(使用Fn):Ctrl+Fn+Insert #先按住Ctrl，再按住Fn，最后按Insert
粘贴快捷键：Shift+Insert
粘贴快捷键(使用Fn)：Shift+Fn+Insert #先按住Ctrl，再按住Fn，最后按Insert

vim是linux公认的强大编辑器，使用它来进行文件编辑的也很容易，记住三个命令：

• i（在当前位置插入，插入就是编辑，也即是开始输入文字啦），
• :w(冒号是英文，保存当前正在编辑的文件）
• :q（冒号也是英文，退出当前正在编辑的文件，如果退出之前没有保存，会提示你让你保存）
• :wq,保存并退出，如果不想保存就退出可以使用强制命令，就是在退出命令后面加一个冒号—“:q!”，表示强制退出.

代码详情

安装wiringPi库后，可以在/usr/include找到wiringPi相关的头文件：

ls /usr/include
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主要是四个头文件：

1. wiringPi.h 基本IO驱动和常用配置定义；
2. wiringPiI2C.h I2C驱动的头文件；
3. wiringPiSPI.h SPI驱动的头文件;
4. wiringSerial.h Serial驱动的头文件;

串口驱动库主要提供以下接口函数：

1. extern int serialOpen (const char *device, const int baud) ;//打开串口，输入设备描述符和串口波特率，返回串口的设备ID
2. extern void serialClose (const int fd) ;//关闭串口，
3. extern void serialFlush (const int fd) ;//清空缓存区
4. extern void serialPutchar (const int fd, const unsigned char c) ;//输出一个字符
5. extern void serialPuts (const int fd, const char *s) ;//输出字符串
6. extern void serialPrintf (const int fd, const char *message, …) ;//格式化输出
7. extern int serialDataAvail (const int fd) ;//返回设备缓存区接收到的数据个数
8. extern int serialGetchar (const int fd) ;//从设备ID读取一个字符

新建一个文件myuart.c，如下代码进行测试：

#include<wiringPi.h>
#include<wiringSerial.h>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<time.h>
void delay_ms(int ms);
int main()
{
    int filedevid;
    int recbytenum;
    int i;
    char buf[1024];
    memset(buf,0,1024);  %buf数组初始化，填充1024个0
    wiringPiSetup();
    if((filedevid=serialOpen("/dev/ttyAMA0",115200))<0)
    {
        printf("/dev/ttyAMA0 Open Faild\r\n");
        return -1;
    }
    else
    {
        printf("/dev/ttyAMA0 Open with 115200, success\r\n");
        while(1)
        {
            recbytenum = serialDataAvail(filedevid);
            if(recbytenum > 0)
            {
                i=0;
                while(recbytenum--)
                {
                    buf[i++] = serialGetchar(filedevid);
                }
                printf("Rpi uart recv: %s\r\n",buf);
                serialPrintf(filedevid,"Rpi uart send: %s\r\n",buf);
                memset(buf,0,1024);   %buf数组初始化
            }
        }
    }
}
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编译和测试

编译命令：gcc myuart.c -o runuart.o -l wiringPi
运行：./runuart.o

可以看到终端输出了success信息，代表串口已经启动成功了。接下来我们通过串口助手发送字符【test】给树莓派，可以发现树莓派可以成功接收字符。

参考
树莓派4B安装wiringPi 安装wiringPi连接失败解决 树莓派3升级版本
《树莓派Raspbian Root密码是多少？》
树莓派UART串口编程–使用wiringPi库-C开发【1-基础应用】