树莓派开发笔记(六)：GPIO口的UART的使用（串口通讯）
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前话
Demo：GPIO口的UART通讯
Pi3的蓝牙和GPIO口的UART不可兼得
恢复GPIO串口的方法
关闭蓝牙
测试GPIO串口
电路原理图
关键代码
模块代码
运行效果
树莓派开发专栏
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《树莓派开发笔记(六)：GPIO口的UART的使用（串口通讯）》
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树莓派开发笔记(六)：GPIO口的UART的使用（串口通讯）
前话
前面使用了GPIO口的输入和输出，本篇重点是GPIO口的uart使用，使用uart与电脑串口通讯。
Demo：GPIO口的UART通讯
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。
恢复GPIO串口的方法
查看下当前系统的串口信息
编辑/boot目录下的config.txt文件
sudo vim/boot/config.txt添加下面两行，
dtoverlay=pi3-miniuart-bt注意："pi3-miniuart-bt"是在文件夹/boot/overlays中可以找到的。如果没有，你可以下载一个"pi3-miniuart-bt-overlay"文件并将其拷贝至/boot/overlays文件夹中，并且将下面的语句更改为：dtoverlay=pi3-miniuart-bt-overlay即可。
再编辑cmdline.txt文件
sudo gdit /boot/cmdline.txt修改以下内容
dwc_otg.lpm_enable=0 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait保存重启即可。
查看下重启后的串口信息
出现两个串口，表示操作成功
关闭蓝牙
我们不再使用蓝牙，所以为了节省能耗，关掉蓝牙
sudo systemctl diable hciuart
sudo vim /lib/systemd/system/hciuart.service将ttyAMA0改成ttyS0，如下图：
测试GPIO串口
短接GPIO14和GPIO15，先使用minicom环回测试。
安装串口工具minicom
sudo apt-get install minicom运行工具
sudo minicom -s选择第三项
配置参数
先内部环回测试，短接GPIO14和GPIO15，在mincom时打开回显（Ctrl+A，再全部松开按Z，跳出配置界面按E）
输入一个在字符，先回显字符，然后自己又接收到字符，如下图测试成功
对接电脑的USB转TTL，树莓派RX对TTL的TX，树莓派TX对TTL的RX，测试成功，如下图：
电路原理图
关键代码
初始化
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
QMainWindow(parent),
ui(new Ui::MainWindow)
{
ui->setupUi(this);
_uart.open();
connect(&_uart, SIGNAL(recvData(QByteArray)), this, SLOT(recvData(QByteArray)));
startTimer(1000);
}
接收数据代码
void MainWindow::recvData(QByteArray data)
{
ui->label_uart->setText(QString(data));
}
每隔1s发送一次“test a agin!!!”
void MainWindow::timerEvent(QTimerEvent *event)
{
QByteArray data = QString("test a again!!!").toUtf8();
_uart.sendData(data);
}模块代码
uart.h
#ifndef UART_H
#define UART_H
#include
#include "wiringSerial.h"
#include
class Uart : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
explicit Uart(QObject *parent = 0);
signals:
void recvData(QByteArray);
public slots:
bool open(QString dev = QString("/dev/ttyAMA0"), int buad = 115200);
void sendData(QByteArray data);
void close();
protected slots:
void loopRead();
private:
int _fd;
QByteArray _recvData;
};
#endif // USART_H
uart.cpp
#include "uart.h"
#include
#include "wiringPi.h"
Uart::Uart(QObject *parent) : QObject(parent)
{
_fd = 0;
wiringPiSetup();
}
bool Uart::open(QString dev, int buad)
{
_fd = serialOpen(dev.toUtf8().data(), buad);
......
}
void Uart::sendData(QByteArray data)
{
......
serialPuts(_fd, data.data());
......
}
void Uart::close()
{
if(_fd > 0)
{
serialClose(_fd);
_fd = 0;
}
}
void Uart::loopRead()
{
......
int size = serialDataAvail(_fd);
_recvData.clear();
for(int index = 0; index < size; index++)
{
_recvData.append((uchar)serialGetchar(_fd));
}
……
}
运行效果
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