2023年 beagle bone black教程4-串口的使用

1. 简单使用

BeagleBone有六个板载串行端口。其中串口0已经被系统占用为串口终端了。在 BeagleBone Black wireless上，驱动好像都已经启用了。(debian 版本10.0)

我们进入设备文件夹观察。

cd /dev/
ls

可以看到有好多设备。其中ttyO0-ttyO5即我们要找的串口。

如果看不清，可以使用ls ttyO*，这样只列出ttyO开头的文件。

UART 映射到引脚和设备，如下所示：

这个引脚是怎么看到的呢，通过设备数可以观察。

cd /lib/firmware
ls 

你会看到很多的设备树，这里我们只关心串口

ls BB-UART* #只列出BB-UART开头的文件

这里BB-UARTx-00A0.dtbo 格式的为我们所使用的。至于名字带有RTSCTS的是啥就不清楚了，问题不大。

我们打开一个文件看看。

cat BB-UART4-00A0.dtbo 

有乱码，不重要。我们还是可以看到信息的：P9.13 和P9.11就是所用串口的引脚。

为了让串口能用，我们需要先使能（ 如果不使能，永远用不了，曾因此耗费了一天时间）。需要对/boot/uEnv.txt文件进行更改。添加如下语句。

# UART 1
uboot_overlay_addr0=/lib/firmware/BB-UART1-00A0.dtbo
# UART 2
uboot_overlay_addr1=/lib/firmware/BB-UART2-00A0.dtbo
# UART 4
uboot_overlay_addr2=/lib/firmware/BB-UART4-00A0.dtbo
# UART 5
uboot_overlay_addr3=/lib/firmware/BB-UART5-00A0.dtbo
# UART 3 (only TX). Note that in "uboot_overlay_addrX", the X need not be = UART id
uboot_overlay_addr4=/lib/firmware/BB-UART3-00A0.dtbo

另外，在文件末尾可能要加下面这句话（它是注释状态，所以应该没有影响，如果有问题再把注释去掉看看）

#cape_enable=capemgr.enable_partno=BB-UART1,BB-UART2,BB-UART4,BB-UART5

打开文件并添加。

 sudo nano /boot/uEnv.txt

如图便配置好了。图中使能了UART1-UART5，平时按需使能就好。这些配置使用的是默认的引脚。默认波特率为9600。

需要重启生效

使用USB-TTL模块连接 UART2的RX和TX（P9.22 和 P9.21）。

在串口终端往串口2写数据

echo "hello  I am UART 2" > /dev/ttyO2

在串口调试助手（连接USB-TTL模块），可以看到如下画面。

ok，没有问题。

2. 基本编程发送

直接上代码

#include <fcntl.h>
#include <termios.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>int uart_fd;
void uart4_init(void)
{uart_fd = open("/dev/ttyO4",O_RDWR|O_NOCTTY|O_NONBLOCK);//可读写 非终端设备 不阻塞(不加这个有时候会卡死)if(uart_fd < 0) {perror("open error");   exit(-1); }   struct termios new_cfg;memset(&new_cfg,0,sizeof(struct termios));cfmakeraw(&new_cfg);//配置为原生模式new_cfg.c_cflag |= CREAD;//接受使能cfsetspeed(&new_cfg,B115200);//波特率115200new_cfg.c_cflag &= ~CSIZE; //将数据位相关的比特位清零new_cfg.c_cflag|=CS8;//8 位bitesnew_cfg.c_cflag &= ~PARENB;//无校验位new_cfg.c_iflag &= ~INPCK;//无校验位new_cfg.c_cflag&= ~CSTOPB;//1个停止位new_cfg.c_cc[VTIME] = 0;//不等待。 单位 0.1snew_cfg.c_cc[VMIN] = 0;//最小等待接收字符数量0 不等待tcflush(uart_fd,TCIOFLUSH);//清除缓冲tcsetattr(uart_fd,TCSANOW,&new_cfg);//配置生效
}int main(void)
{printf("start\r\n"); uart4_init(); while(1){printf("work\r\n");write(uart_fd,"this is uart 4 test\r\n",20);sleep(1);}}

在vscode终端里，编译与执行（你用环境或者文件名与我不一样就自行操作 ）

cd ~/code_test/
gcc -o uart uart.c
./uart

如果有乱码。重启板子即可。

3.编程+poll接收

/************************* uart_poll.c ****************************/
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <poll.h>
#include <pthread.h>int uart_fd;
void thread_uart_start(void);
static void uart_handle(unsigned char res);
void uart4_init(void)
{uart_fd = open("/dev/ttyO4",O_RDWR|O_NOCTTY|O_NONBLOCK);//串口3 可读可写 非终端模式 不阻塞(不加这个可能有问题)if(uart_fd < 0) perror("open error");   struct termios new_cfg;memset(&new_cfg,0,sizeof(struct termios));cfmakeraw(&new_cfg);    //配置为原生模式new_cfg.c_cflag |= CREAD;//接受使能cfsetspeed(&new_cfg,B115200);//波特率115200new_cfg.c_cflag &= ~CSIZE; //将数据位相关的比特位清零new_cfg.c_cflag|=CS8;//8 位bitesnew_cfg.c_cflag &= ~PARENB;//无校验位new_cfg.c_iflag &= ~INPCK;//无校验位new_cfg.c_cflag&= ~CSTOPB;//1个停止位new_cfg.c_cc[VTIME] = 0;//不等待。此时对串口得操作为非阻塞模式new_cfg.c_cc[VMIN] = 0;//对接收字符没有要求tcflush(uart_fd,TCIOFLUSH);//清除缓冲tcsetattr(uart_fd,TCSANOW,&new_cfg);//配置生效}void thread_uart_start(void)
{printf("uart thread started\r\n");uart4_init();struct pollfd fds;  fds.fd=uart_fd;     //串口fds.events=POLLIN;  //fds.revents=0;//while(1){int ret=poll(&fds,1,-1);//2 表示fds里元素个数为1 -1为一直阻塞   阻塞接收数据if(ret<0) perror("poll error");if(fds.revents & POLLIN){//串口有数据unsigned char buf;ret = read(uart_fd,&buf,1);if(ret>0) printf("串口读取%d bytes\r\n",ret);//打印数据个数uart_handle(buf);}}
}static void uart_handle(unsigned char res)
{static int i=0;static unsigned char buf[50]; i++;printf("%d rer:%c\r\n",i,res);//打印数据}int main(void)
{pthread_t tid_uart;pthread_create(&tid_uart, NULL, (void *)thread_uart_start, NULL);//创建串口接收线程while(1){sleep(1);printf("I am running\r\n");write(uart_fd, "test\r\n", 5);}  
}

gcc -o uart_poll uart_poll.c -lpthread./uart_poll

就是板子间隔一段时间打印一次“I am running”，然后往串口写入：“test”。 如果串口中断有接收，则把它打印出来。