树莓派4bpython串口通信解读数据_树莓派基础实验36：通用串口通信实验

一、介绍

对于树莓派 3B+来说，他的UART功能有三种： 1、内部蓝牙使用； 2、控制终端使用； 3、与其他设备进行串口通信。

在树莓派基础实验35：USB TO TTL模块实验中学习了通过串口对树莓派进行控制台控制，让串口作为控制终端调试口即 serial console，但是在项目中常常会使用串口同其他传感器、单片机等设备进行通用串口通信。

本实验中设置树莓派的串口为通用串口与PC电脑的串口调试工具进行通信。

二、组件

★Raspberry Pi 3 B+主板*1

★树莓派电源*1

★USB TO TTL模块*1

★面包板*1（可选）

★40P软排线*1

★跳线若干

三、实验原理

（一）树莓派的串口

树莓派从大的方向来说一共出了3代，每一代的CPU外设基本相同，但内核不同，外设里面一共包含两个串口，一个称之为硬件串口（/dev/ttyAMA0），一个称之为mini串口（/dev/ttyS0）。

硬件串口由硬件实现，有单独的波特率时钟源，性能高、可靠，mini串口性能低，功能也简单，并且没有波特率专用的时钟源而是由CPU内核时钟提供，因此mini串口有个致命的弱点是：波特率受到内核时钟的影响。内核若在智能调整功耗降低主频时，相应的这个mini串口的波特率便受到牵连了，虽然你可以固定内核的时钟频率，但这显然不符合低碳、节能的口号。

在所有的树莓派板卡中都通过排针将一个串口引出来了，目前除了树莓派3代以外，引出的串口默认是CPU的那个硬件串口。而在树莓派3代中，由于板载蓝牙模块，因此这个硬件串口被默认分配给与蓝牙模块通信了，而把那个mini串口默认分配给了排针引出的GPIO Tx Rx。

树莓派的串口默认为串口终端调试使用，如要正常使用串口则需要修改树莓派设置。关闭串口终端调试功能后则不能再通过串口登陆访问树莓派，只能通过ssh或者远程桌面连接树莓派后进行控制。

上图红框中就是引出的串口IO（GPIO 14/15），如果我们需要通过UART外接模块，默认情况下必须得使用性能很低的mini串口了，而且随着内核主频的变化，还会造成波特率的变化导致通信的失败，几乎很难使用。所以我们一般要恢复硬件串口（/dev/ttyAMA0）与GPIO 14/15的映射关系，使得我们能够通过GPIO使用高性能的硬件串口来连接我们的串口设备。

恢复映射关系前先看下默认的映射关系：

serial0是GPIO引脚对应的串口，serial1是蓝牙对应的串口。如图所示，serial0（GPIO串口）默认使用的是ttyS0(mini串口)，serial1（蓝牙）使用的是ttyAMA0（硬件串口）。

四、实验步骤

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