树莓派UART串口编程--使用wiringPi库-C开发【1-基础应用】

一、串口说明

莓派3B+上UART串口位于GPIO的8脚和10脚，分别为GPIO8=Tx，GPIO10=Rx。在连接外部接口时，需要交换接口，即GPIO8连接到外设的Rx，GPIO10连接到外设的Tx。Rpi3的接口如下：

Rpi3B+的GPIO8和GPIO10该串口不能直接用，Rpi3B+包含两组串口，一组硬串口ttyAMA0和一组软串口ttyS0，硬串口就是GPIO8和GPIO10，系统默认分配给了蓝牙设备，查询设备外设智能看到ttyS0。因此，需要将硬串口释放出来。

二、ttyAMA0硬串口配置

查看串口配置情况： ls -l /dev

找到serial，看它映射的是哪个设备。有可能是显示的一个，有可能是两个。

1、关闭ttyAMA0服务

sudo systemctl stop serial-getty@ttyAMA0.servicesudo systemctl disable serial-getty@ttyAMA0.service

2、删除控制台串口输出

sudo vi /boot/cmdline.txt ，删除语句 console=serial0,115200，变成如下：

dwc_otg.lpm_enable=0 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait

3、切换蓝牙为软串口，释放硬件串口

sudo vi /boot/config.txt ,最后一行增加

dtoverlay=pi3-miniuart-bt

4、重启Rpi3

sudo reboot

5、查看设备信息

ls -l /dev

三、使用wiringPi库开发串口

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

要查找wiringPi库的包含头文件在哪里，可以使用find命令查找：

sudo find / -name wiring*

主要是四个头文件：

wiringPi.h 基本IO驱动和常用配置定义；

wiringPiI2C.h I2C驱动的头文件；

wiringPiSPI.h SPI驱动的头文件;

wiringSerial.h Serial驱动的头文件;

串口驱动库主要提供以下接口：

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

extern void  serialClose     (const int fd) ;//关闭串口，

extern void  serialFlush     (const int fd) ;//清空缓存区

extern void  serialPutchar   (const int fd, const unsigned char c) ;//输出一个字符

extern void  serialPuts      (const int fd, const char *s) ;//输出字符串

extern void  serialPrintf    (const int fd, const char *message, ...) ;//格式化输出

extern int   serialDataAvail (const int fd) ;//返回设备缓存区接收到的数据个数

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);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);}}}
}

四、编译和测试

编译命令：

gcc myuart.c -o runuart.o -l wiringPi

运行：

五、分析和讨论

上面的方法主要记录了Rpi3的Uart基本操作，但是存在以下问题：

1、串口无法修改奇偶校验、数据位数；

2、数据接收存在分包现象，主要是由于wiringPi库只提供了serialDataAvail函数，因此该串口驱动还需要进一步优化和改进。

可以参考下一篇博文：树莓派UART串口编程--使用wiringPi库-C开发【2-修改驱动】