Jetson TX2 与下位机连接问题（串口通讯，开机启动，摄像头动态打开）

串口通讯

问题描述

TX2上深度学习算法布置好了，但是却无法与下位机进行串口通讯。使用J17口，始终不能打开串口；使用J21上的串口，由于其作为Console接口用于调试，会向下位机传输很多调试信息，并且读取串口信息存在问题。

解决办法

官方论坛讨论。经过论坛的解释，原来是官方系统默认没有打开J17的串口通讯(J17同时还兼任板载相机接口的通讯），虽然给出了补丁文件，可是并不知道怎么使用（主要是文件路径找不到啊，欢迎大神指导）。打开patch文件后发现与linuxdev大神给出的回答更改内容一致，于是抱着试一试的态度，参照他给出的具体内容进行操作，最后还真地出现了J17对应的串口号ttyTHS2。下面给出具体的步骤（大部分搬运大神的作品）：

通过sudo apt-get install device-tree-compiler命令安装DTC;
然后是：

sudo -s
cd /tmp
dtc -I dtb -O dts -o extracted.dts /boot/tegra186-quill-p3310-1000-c03-00-base.dtb
# Search for "serial@c280000" where it is a block of code and not just a single line...
# Change status = "disabled" to status = "okay";
# Build a modified version:
dtc -I dts -o dtb /boot/modified_tegra186-quill-p3310-1000-c03-00-base.dtb extracted.dts
cd /boot/extlinux
# edit extlinux.conf...add this line between MENU LABEL line and LINUX line:
FDT /boot/modified_tegra186-quill-p3310-1000-c03-00-base.dtb

注意：1.部分命令与大神有所不同，大概就是dtc的参数设置，如果报错的话，可以采用man dtc查看命令详情。
2./tmp在重启之后会自动删除文件，可以考虑放到其他盘里面去。

这种做法的大致思路是，将设备树文件（相当于二进制文件？）反编译为源代码，然后更改其某种属性，然后再编译为其二进制文件，最后在开机的时候加载。这样在重启之后通过ls /dev就可以看到ttyTHS2了。

可是在转换到J17之后，各方面表现正常，但是无论是DJI给的串口通讯C语言接口，以及在网上找的C语言接口（同样的代码在笔记本上运行可以和下位机完美通讯），都无法接收数据。为了寻找错误的来源，使用python的pyserial库进行串口的读写操作，发现能够完美通讯。而且，更为神奇的是，在使用python打开串口之后再使用同样的C程序时，竟然可以实现完美通讯。不得不感叹，这简直是玄学啊！（其实是自己太菜，对于底层了解太少。大神请指导）。所以，最后的解决办法是，开机之后首先运行如下的python脚本：

import serial

ser = serial.Serial('/dev/ttyTHS2')
ser.close()

然后再执行深度学习相关命令。

开机运行

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设置完以上两项之后，编辑~/.profile文件在文件最后加入xterm -e python pytest.py就可以打开终端，并显示程序中的输出了。

摄像头动态打开

为了减少程序执行对摄像头打开的要求，可以通过一个循环不断地尝试打开摄像头，然后检测摄像头是否打开成功，如果成功则跳出循环。，本来很好的逻辑，但是在Linux（至少是Jetson板载的L4T和笔记本的Ubuntu 14.04）下，使用的视频流处理库V4L(Video for linux)在程序内部不能动态地更新设备，必须要结束程序后才能更新。基于此点，运用如下思路动态打开摄像头：使用一个 runpython.py脚本使用os.system('python camtest.py')命令来不断地调用camtest.py，并根据其返回结果决定是否跳出循环；而camtest.py只需要尝试打开摄像头，并根据摄像头是否打开成功使用exit(number)来返回不同的程序结束状态。注意，使用exit()而不是return。

代码如下：
runpython.py

import os
import time

count = 0
while True:
    print count
    if os.system("python camtest.py") == 0:
        print "Open Successfully!"
        break
    else: 
        print "Cam open failed!\n\n"
    count += 1
    time.sleep(1)

camtest.py

import cv2
import time


count = 0
cam = cv2.VideoCapture(1)
if not cam.isOpened():
    exit(1)

# while(True):
    # # Capture frame-by-frame
    # ret, frame = cam.read()
    # gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    
    # # Display the resulting frame
    # cv2.imshow('frame',gray)
    # if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
    #    break
exit(0)

总结

将检测摄像头中的runpython.py的代码放到开机执行的pytest.py中，这样在开机之后将先执行串口初始化和摄像头动态打开的任务，即在执行深度算法之前确保所有的基础条件已经具备。这样将条件准备和算法执行分开，具有模块化的一些优点。另外，还可以考虑在无显示器的状态下通过GPIO(Python有对应的库)操作LED或者使用USB扬声器通过语音的方式来报告程序内部执行状态，这样可以增强与人的交互，可以起到缓解紧张的作用。