【正点原子Linux连载】第六十三章 Linux RS232/485/GPS驱动实验 -摘自【正点原子】I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南V1.0
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第六十三章 Linux RS232/485/GPS驱动实验
串口是很常用的一个外设，在Linux下通常通过串口和其他设备或传感器进行通信，根据电平的不同，串口分为TTL和RS232。不管是什么样的接口电平，其驱动程序都是一样的，通过外接RS485这样的芯片就可以将串口转换为RS485信号，正点原子的I.MX6U-ALPHA开发板就是这么做的。对于正点原子的I.MX6U-ALPHA开发板而言， RS232、RS485以及GPS模块接口通通连接到了I.MX6U的UART3接口上，因此这些外设最终都归结为UART3的串口驱动。本章我们就来学习一下如何驱动I.MX6U-ALPHA开发板上的UART3串口，进而实现RS232、RS485以及GSP驱动。
63.1 Linux下UART驱动框架
1、uart_driver注册与注销
同I2C、SPI一样，Linux也提供了串口驱动框架，我们只需要按照相应的串口框架编写驱动程序即可。串口驱动没有什么主机端和设备端之分，就只有一个串口驱动，而且这个驱动也已经由NXP官方已经编写好了，我们真正要做的就是在设备树中添加所要使用的串口节点信息。当系统启动以后串口驱动和设备匹配成功，相应的串口就会被驱动起来，生成/dev/ttymxcX(X=0….n)文件。
虽然串口驱动不需要我们去写，但是串口驱动框架我们还是需要了解的，uart_driver结构体表示UART驱动，uart_driver定义在include/linux/serial_core.h文件中，内容如下：
示例代码63.1.1 uart_driver结构体
295 struct uart_driver {296 struct module *owner; /* 模块所属者 */
297 const char *driver_name; /* 驱动名字 */
298 const char *dev_name; /* 设备名字 */
299 int major; /* 主设备号 */
300 int minor; /* 次设备号 */
301 int nr; /* 设备数 */
302 struct console *cons; /* 控制台 */
303
304 /*
305 * these are private; the low level driver should not
306 * touch these; they should be initialised to NULL
307 */
308 struct uart_state *state;
309 struct tty_driver *tty_driver;
310 };
每个串口驱动都需要定义一个uart_driver，加载驱动的时候通过uart_register_driver函数向系统注册这个uart_driver，此函数原型如下：
int uart_register_driver(struct uart_driver *drv)
函数参数和返回值含义如下：
drv：要注册的uart_driver。
返回值：0，成功；负值，失败。
注销驱动的时候也需要注销掉前面注册的uart_driver，需要用到uart_unregister_driver函数，函数原型如下：
void uart_unregister_driver(struct uart_driver *drv)
函数参数和返回值含义如下：
drv：要注销的uart_driver。
返回值：无。
2、uart_port的添加与移除
uart_port表示一个具体的port，uart_port定义在include/linux/serial_core.h文件，内容如下(有省略)：
示例代码63.1.2 uart_port结构体
117 struct uart_port {118 spinlock_t lock; /* port lock */
119 unsigned long iobase; /* in/out[bwl] */
120 unsigned char __iomem *membase; /* read/write[bwl] */
......
235 const struct uart_ops *ops;
236 unsigned int custom_divisor;
237 unsigned int line; /* port index */
238 unsigned int minor;
239 resource_size_t mapbase; /* for ioremap */
240 resource_size_t mapsize;
241 struct device *dev; /* parent device */
......
250 };
uart_port中最主要的就是第235行的ops，ops包含了串口的具体驱动函数，这个我们稍后再看。每个UART都有一个uart_port，那么uart_port是怎么和uart_driver结合起来的呢？这里要用到uart_add_one_port函数，函数原型如下：
int uart_add_one_port(struct uart_driver *drv,
struct uart_port *uport)
函数参数和返回值含义如下：
drv：此port对应的uart_driver。
uport：要添加到uart_driver中的port。
返回值：0，成功；负值，失败。
卸载UART驱动的时候也需要将uart_port从相应的uart_driver中移除，需要用到uart_remove_one_port函数，函数原型如下：
int uart_remove_one_port(struct uart_driver *drv, struct uart_port *uport)
函数参数和返回值含义如下：
drv：要卸载的port所对应的uart_driver。
uport：要卸载的uart_port。
返回值：0，成功；负值，失败。
3、uart_ops实现
在上面讲解uart_port的时候说过，uart_port中的ops成员变量很重要，因为ops包含了针对UART具体的驱动函数，Linux系统收发数据最终调用的都是ops中的函数。ops是uart_ops类型的结构体指针变量，uart_ops定义在include/linux/serial_core.h文件中，内容如下：
示例代码63.1.3 uart_ops结构体
49 struct uart_ops {50 unsigned int (*tx_empty)(struct uart_port *);
51 void (*set_mctrl)(struct uart_port *, unsigned int mctrl);
52 unsigned int (*get_mctrl)(struct uart_port *);
53 void (*stop_tx)(struct uart_port *);
54 void (*start_tx)(struct uart_port *);
55 void (*throttle)(struct uart_port *);
56 void (*unthrottle)(struct uart_port *);
57 void (*send_xchar)(struct uart_port *, char ch);
58 void (*stop_rx)(struct uart_port *);
59 void (*enable_ms)(struct uart_port *);
60 void (*break_ctl)(struct uart_port *, int ctl);
61 int (*startup)(struct uart_port *);
62 void (*shutdown)(struct uart_port *);
63 void (*flush_buffer)(struct uart_port *);
64 void (*set_termios)(struct uart_port *, struct ktermios *new,
65 struct ktermios *old);
66 void (*set_ldisc)(struct uart_port *, struct ktermios *);
67 void (*pm)(struct uart_port *, unsigned int state,
68 unsigned int oldstate);
69
70 /*
71 * Return a string describing the type of the port
72 */
73 const char *(*type)(struct uart_port *);
74
75 /*
76 * Release IO and memory resources used by the port.
77 * This includes iounmap if necessary.
78 */
79 void (*release_port)(struct uart_port *);
80
81 /*
82 * Request IO and memory resources used by the port.
83 * This includes iomapping the port if necessary.
84 */
85 int (*request_port)(struct uart_port *);
86 void (*config_port)(struct uart_port *, int);
87 int (*verify_port)(struct uart_port *, struct serial_struct *);
88 int (*ioctl)(struct uart_port *, unsigned int, unsigned long);
89 #ifdef CONFIG_CONSOLE_POLL
90 int (*poll_init)(struct uart_port *);
91 void (*poll_put_char)(struct uart_port *, unsigned char);
92 int (*poll_get_char)(struct uart_port *);
93 #endif
94 };
UART驱动编写人员需要实现uart_ops，因为uart_ops是最底层的UART驱动接口，是实实在在的和UART寄存器打交道的。关于uart_ops结构体中的这些函数的具体含义请参考Documentation/serial/driver这个文档。
UART驱动框架大概就是这些，接下来我们理论联系实际，看一下NXP官方的UART驱动文件是如何编写的。
63.2 I.MX6U UART驱动分析
1、UART的platform驱动框架
打开imx6ull.dtsi文件，找到UART3对应的子节点，子节点内容如下所示：
示例代码63.2.1 uart3设备节点
1 uart3: serial@021ec000 {2 compatible = "fsl,imx6ul-uart",
3 "fsl,imx6q-uart", "fsl,imx21-uart";
4 reg = <0x021ec000 0x4000>;
5 interrupts = <GIC_SPI 28 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
6 clocks = <&clks IMX6UL_CLK_UART3_IPG>,
7 <&clks IMX6UL_CLK_UART3_SERIAL>;
8 clock-names = "ipg", "per";
9 dmas = <&sdma 29 4 0>, <&sdma 30 4 0>;
10 dma-names = "rx", "tx";
11 status = "disabled";
12 };
重点看一下第2，3行的compatible属性，这里一共有三个值：“fsl,imx6ul-uart”、“fsl,imx6q-uar”和“fsl,imx21-uart”。在linux源码中搜索这三个值即可找到对应的UART驱动文件，此文件为drivers/tty/serial/imx.c，在此文件中可以找到如下内容：
示例代码63.2.2 UART platform驱动框架
267 static struct platform_device_id imx_uart_devtype[] = {268 {269 .name = "imx1-uart",
270 .driver_data = (kernel_ulong_t) &imx_uart_devdata[IMX1_UART],
271 }, {272 .name = "imx21-uart",
273 .driver_data = (kernel_ulong_t)
&imx_uart_devdata[IMX21_UART],
274 }, {275 .name = "imx6q-uart",
276 .driver_data = (kernel_ulong_t)
&imx_uart_devdata[IMX6Q_UART],
277 }, {278 /* sentinel */
279 }
280 };
281 MODULE_DEVICE_TABLE(platform, imx_uart_devtype);
282
283 static const struct of_device_id imx_uart_dt_ids[] = {284 { .compatible = "fsl,imx6q-uart", .data =
&imx_uart_devdata[IMX6Q_UART], },
285 { .compatible = "fsl,imx1-uart", .data =
&imx_uart_devdata[IMX1_UART], },
286 { .compatible = "fsl,imx21-uart", .data =
&imx_uart_devdata[IMX21_UART], },
287 { /* sentinel */ }
288 };
......
2071 static struct platform_driver serial_imx_driver = {2072 .probe = serial_imx_probe,
2073 .remove = serial_imx_remove,
2074
2075 .suspend = serial_imx_suspend,
2076 .resume = serial_imx_resume,
2077 .id_table = imx_uart_devtype,
2078 .driver = {2079 .name = "imx-uart",
2080 .of_match_table = imx_uart_dt_ids,
2081 },
2082 };
2083
2084 static int __init imx_serial_init(void)
2085 {2086 int ret = uart_register_driver(&imx_reg);
2087
2088 if (ret)
2089 return ret;
2090
2091 ret = platform_driver_register(&serial_imx_driver);
2092 if (ret != 0)
2093 uart_unregister_driver(&imx_reg);
2094
2095 return ret;
2096 }
2097
2098 static void __exit imx_serial_exit(void)
2099 {2100 platform_driver_unregister(&serial_imx_driver);
2101 uart_unregister_driver(&imx_reg);
2102 }
2103
2104 module_init(imx_serial_init);
2105 module_exit(imx_serial_exit);
可以看出I.MX6U的UART本质上是一个platform驱动，第267~280行，imx_uart_devtype为传统匹配表。
第283~288行，设备树所使用的匹配表，第284行的compatible属性值为“fsl,imx6q-uart”。
第2071~2082行，platform驱动框架结构体serial_imx_driver。
第2084~2096行，驱动入口函数，第2086行调用uart_register_driver函数向Linux内核注册uart_driver，在这里就是imx_reg。
第2098~2102行，驱动出口函数，第2101行调用uart_unregister_driver函数注销掉前面注册的uart_driver，也就是imx_reg。
2、uart_driver初始化
在imx_serial_init函数中向Linux内核注册了imx_reg，imx_reg就是uart_driver类型的结构体变量，imx_reg定义如下：
示例代码63.2.3 imx_reg结构体变量
1836 static struct uart_driver imx_reg = {1837 .owner = THIS_MODULE,
1838 .driver_name = DRIVER_NAME,
1839 .dev_name = DEV_NAME,
1840 .major = SERIAL_IMX_MAJOR,
1841 .minor = MINOR_START,
1842 .nr = ARRAY_SIZE(imx_ports),
1843 .cons = IMX_CONSOLE,
1844 };
3、uart_port初始化与添加
当UART设备和驱动匹配成功以后serial_imx_probe函数就会执行，此函数的重点工作就是初始化uart_port，然后将其添加到对应的uart_driver中。在看serial_imx_probe函数之前先来看一下imx_port结构体，imx_port是NXP为I.MX系列SOC定义的一个设备结构体，此结构体内部就包含了uart_port成员变量，imx_port结构体内容如下所示(有缩减)：
示例代码63.2.4 imx_port结构体
216 struct imx_port {217 struct uart_port port;
218 struct timer_list timer;
219 unsigned int old_status;
220 unsigned int have_rtscts:1;
221 unsigned int dte_mode:1;
222 unsigned int irda_inv_rx:1;
223 unsigned int irda_inv_tx:1;
224 unsigned short trcv_delay; /* transceiver delay */
......
243 unsigned long flags;
245 }; 第217行，uart_port成员变量port。接下来看一下serial_imx_probe函数，函数内容如下：
示例代码63.2.5 serial_imx_probe函数
1969 static int serial_imx_probe(struct platform_device *pdev)
1970 {1971 struct imx_port *sport;
1972 void __iomem *base;
1973 int ret = 0;
1974 struct resource *res;
1975 int txirq, rxirq, rtsirq;
1976
1977 sport = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*sport), GFP_KERNEL);
1978 if (!sport)
1979 return -ENOMEM;
1980
1981 ret = serial_imx_probe_dt(sport, pdev);
1982 if (ret > 0)
1983 serial_imx_probe_pdata(sport, pdev);
1984 else if (ret < 0)
1985 return ret;
1986
1987 res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
1988 base = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, res);
1989 if (IS_ERR(base))
1990 return PTR_ERR(base);
1991
1992 rxirq = platform_get_irq(pdev, 0);
1993 txirq = platform_get_irq(pdev, 1);
1994 rtsirq = platform_get_irq(pdev, 2);
1995
1996 sport->port.dev = &pdev->dev;
1997 sport->port.mapbase = res->start;
1998 sport->port.membase = base;
1999 sport->port.type = PORT_IMX,
2000 sport->port.iotype = UPIO_MEM;
2001 sport->port.irq = rxirq;
2002 sport->port.fifosize = 32;
2003 sport->port.ops = &imx_pops;
2004 sport->port.rs485_config = imx_rs485_config;
2005 sport->port.rs485.flags =
2006 SER_RS485_RTS_ON_SEND | SER_RS485_RX_DURING_TX;
2007 sport->port.flags = UPF_BOOT_AUTOCONF;
2008 init_timer(&sport->timer);
2009 sport->timer.function = imx_timeout;
2010 sport->timer.data = (unsigned long)sport;
2011
2012 sport->clk_ipg = devm_clk_get(&pdev->dev, "ipg");
2013 if (IS_ERR(sport->clk_ipg)) {2014 ret = PTR_ERR(sport->clk_ipg);
2015 dev_err(&pdev->dev, "failed to get ipg clk: %d\n", ret);
2016 return ret;
2017 }
2018
2019 sport->clk_per = devm_clk_get(&pdev->dev, "per");
2020 if (IS_ERR(sport->clk_per)) {2021 ret = PTR_ERR(sport->clk_per);
2022 dev_err(&pdev->dev, "failed to get per clk: %d\n", ret);
2023 return ret;
2024 }
2025
2026 sport->port.uartclk = clk_get_rate(sport->clk_per);
2027 if (sport->port.uartclk > IMX_MODULE_MAX_CLK_RATE) {2028 ret = clk_set_rate(sport->clk_per, IMX_MODULE_MAX_CLK_RATE);
2029 if (ret < 0) {2030 dev_err(&pdev->dev, "clk_set_rate() failed\n");
2031 return ret;
2032 }
2033 }
2034 sport->port.uartclk = clk_get_rate(sport->clk_per);
2035
2036 /*
2037 * Allocate the IRQ(s) i.MX1 has three interrupts whereas later
2038 * chips only have one interrupt.
2039 */
2040 if (txirq > 0) {2041 ret = devm_request_irq(&pdev->dev, rxirq, imx_rxint, 0,
2042 dev_name(&pdev->dev), sport);
2043 if (ret)
2044 return ret;
2045
2046 ret = devm_request_irq(&pdev->dev, txirq, imx_txint, 0,
2047 dev_name(&pdev->dev), sport);
2048 if (ret)
2049 return ret;
2050 } else {2051 ret = devm_request_irq(&pdev->dev, rxirq, imx_int, 0,
2052 dev_name(&pdev->dev), sport);
2053 if (ret)
2054 return ret;
2055 }
2056
2057 imx_ports[sport->port.line] = sport;
2058
2059 platform_set_drvdata(pdev, sport);
2060
2061 return uart_add_one_port(&imx_reg, &sport->port);
2062 }
第1971行，定义一个imx_port类型的结构体指针变量sport。
第1977行，为sport申请内存。
第1987~1988行，从设备树中获取I.MX系列SOC UART外设寄存器首地址，对于I.MX6ULL的UART3来说就是0X021EC000。得到寄存器首地址以后对其进行内存映射，得到对应的虚拟地址。
第1992~1994行，获取中断信息。
第1996~2034行，初始化sport，我们重点关注的就是第2003行初始化sport的port成员变量，也就是设置uart_ops为imx_pops，imx_pops就是I.MX6ULL最底层的驱动函数集合，稍后再来看。
第2040~2055行，申请中断。
第2061行，使用uart_add_one_port向uart_driver添加uart_port，在这里就是向imx_reg添加sport->port。
4、imx_pops结构体变量
imx_pops就是uart_ops类型的结构体变量，保存了I.MX6ULL串口最底层的操作函数，imx_pops定义如下：
示例代码63.2.6 imx_pops结构体
1611 static struct uart_ops imx_pops = {1612 .tx_empty = imx_tx_empty,
1613 .set_mctrl = imx_set_mctrl,
1614 .get_mctrl = imx_get_mctrl,
1615 .stop_tx = imx_stop_tx,
1616 .start_tx = imx_start_tx,
1617 .stop_rx = imx_stop_rx,
1618 .enable_ms = imx_enable_ms,
1619 .break_ctl = imx_break_ctl,
1620 .startup = imx_startup,
1621 .shutdown = imx_shutdown,
1622 .flush_buffer = imx_flush_buffer,
1623 .set_termios = imx_set_termios,
1624 .type = imx_type,
1625 .config_port = imx_config_port,
1626 .verify_port = imx_verify_port,
1627 #if defined(CONFIG_CONSOLE_POLL)
1628 .poll_init = imx_poll_init,
1629 .poll_get_char = imx_poll_get_char,
1630 .poll_put_char = imx_poll_put_char,
1631 #endif
1632 };
imx_pops中的函数基本都是和I.MX6ULL的UART寄存器打交道的，这里就不去详细的分析了。简单的了解了I.MX6U的UART驱动以后我们再来学习一下，如何驱动正点原子I.MX6U-ALPHA开发板上的UART3接口。
63.3 硬件原理图分析
本实验要用到的I.MX6U的UART3接口，I.MX6U-ALPHA开发板上RS232、RS485和GPS这三个接口都连接到了UART3上，我们依次来看一下这三个模块的原理图。
1、RS232原理图
RS232原理图如图63.3.1所示：
图63.3.1 RS232原理图
从图63.3.1可以看出，RS232电平通过SP3232这个芯片来实现，RS232连接到了I.MX6U的UART3接口上，但是要通过JP1这个跳线帽设置。把JP1的1-3和2-4连接起来以后SP3232就和UART3连接到了一起。
2、RS485原理图
RS485原理图如图63.3.2所示：
图63.3.2 RS485原理图
RS485采用SP3485这颗芯片来实现，RO为数据输出端，RI为数据输入端，RE是接收使能信号(低电平有效)，DE是发送使能信号(高电平有效)。在图63.3.2中RE和DE经过一系列的电路，最终通过RS485_RX来控制，这样我们可以省掉一个RS485收发控制IO，将RS485完全当作一个串口来使用，方便我们写驱动。
3、GPS原理图
正点原子有一款GPS+北斗定位模块，型号为ATK1218-BD，I.MX6U-ALPHA开发板留出了这款GPS定位模块的接口，接口原理图如图63.3.3所示：
图63.3.3 ATK MODULE模块。
从图63.3.3可以看出，GPS模块用的也是UART3，因此UART3驱动成功以后就可以直接读取GPS模块数据了。
63.4 RS232驱动编写
前面我们已经说过了，I.MX6U的UART驱动NXP已经编写好了，所以不需要我们编写。我们要做的就是在设备树中添加UART3对应的设备节点即可。打开imx6ull-alientek-emmc.dts文件，在此文件中只有UART1对应的uart1节点，并没有UART3对应的节点，因此我们可以参考uart1节点创建uart3节点。
1、UART3 IO节点创建
UART3用到了UART3_TXD和UART3_RXD这两个IO，因此要先在iomuxc中创建UART3对应的pinctrl子节点，在iomuxc中添加如下内容：
示例代码63.4.1 UART3引脚pinctrl节点
1 pinctrl_uart3: uart3grp {2 fsl,pins = <
3 MX6UL_PAD_UART3_TX_DATA__UART3_DCE_TX 0X1b0b1
4 MX6UL_PAD_UART3_RX_DATA__UART3_DCE_RX 0X1b0b1
5 >;
6 };
最后检查一下UART3_TX和UART3_RX这两个引脚有没有被用作其他功能，如果有的话要将其屏蔽掉，保证这两个IO只用作UART3，切记！！！
2、添加uart3节点
默认情况下imx6ull-alientek-emmc.dts中只有uart1和uart2这两个节点，如图63.4.1所示：
图63.4.1 uart1和uart2节点
uart1是UART1的，在正点原子的I.MX6U-ALPHA开发板上没有用到UART2，而且UART2默认用到了UART3的IO，因此需要将uart2这个节点删除掉，然后加上UART3对应的uart3，uart3节点内容如下：
示例代码63.4.2 UART3对应的uart3节点
1 &uart3 {2 pinctrl-names = "default";
3 pinctrl-0 = <&pinctrl_uart3>;
4 status = "okay";
5 };
完成以后重新编译设备树并使用新的设备树启动Linux，如果设备树修改成功的话，系统启动以后就会生成一个名为“/dev/ttymxc2”的设备文件，ttymxc2就是UART3对应的设备文件，应用程序可以通过访问ttymxc2来实现对UART3的操作。
63.5 移植minicom
minicom类似我们常用的串口调试助手，是Linux下很常用的一个串口工具，将minicom移植到我们的开发板中，这样我们就可以借助minicom对串口进行读写操作。
1、移植ncurses
minicom需要用到ncurses，依次需要先移植ncurses，如果前面已经移植好了ncurses，那么这里就不需要再次移植了，只需要在编译minicom的时候指定ncurses库和头文件目录 即可。
首先在ubuntu中创建一个目录来存放我们要移植的文件，比如我在/home/zuozhongkai/linux/IMX6ULL目录下创建了一个名为“tool”的目录来存放所有的移植文件。然后下载ncurses源码，我们已经将ncurses源码放到了开发板光盘中，路径为：1、例程源码-》7、第三方库源码-》ncurses-6.0.tar.gz，将ncurses-6.0.tar.gz拷贝到Ubuntu中创建的tool目录下，然后进行解压，解压命令如下：
tar -vxzf ncurses-6.0.tar.gz
解压完成以后就会生成一个名为“ncurses-6.0”的文件夹，此文件夹就是ncurese的源码文件夹。在tool目录下新建名为“ncurses”目录，用于保存ncurses编译结果，一切准备就绪以后就可以编译ncureses库了。进入到ncureses源码目录下，也就是刚刚解压出来的ncurses-6.0目录中，首先是配置ncureses，输入如下命令：
./configure --prefix=/home/zuozhongkai/linux/IMX6ULL/tool/ncurses --host=arm-linux-gnueabihf --target=arm-linux-gnueabihf --with-shared --without-profile --disable-stripping --without-progs --with-manpages --without-tests
configure就是配置脚本，–prefix用于指定编译结果的保存目录，这里肯定将编译结果保存到我们前面创建的“ncurses”目录中。–host用于指定编译器前缀，这里设置为 “arm-linux-gnueabihf”，–target用于指定目标，这里也设置为“arm-linux-gnueabihf”。配置命令写好以后点击回车键，等待配置完成，配置成功以后如图63.5.1所示：
图63.5.1 配置成功
配置成功以后输入“make”命令开始编译，编译成功以后如图63.5.2所示：
图63.5.2 编译成功
编译成功以后输入“make install”命令安装，安装的意思就是将编译出来的结果拷贝到–pfefix指定的目录里面去。安装成功以后如图63.5.3所示：
图63.5.3 安装成功
安装成功以后查看一下前面创建的“ncurses”文件夹，会发现里面多了一些东西，如图63.5.4所示：
图63.5.4 编译出来的结果
我们需要将图63.5.4中include、lib和share这三个目录中存放的文件分别拷贝到开发板根文件系统中的/usr/include、/usr/lib和/usr/share这三个目录中，如果哪个目录不存在的话请自行创建！！拷贝命令如下：
sudo cp lib/* /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/usr/lib/ -rfa
sudo cp share/* /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/usr/share/ -rfa
sudo cp include/* /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/usr/include/ -rfa
然后在开发板根目录的/etc/profile(没有的话自己创建一个)文件中添加如下所示内容：
示例代码63.5.1 /etc/profile文件
1 #!/bin/sh
2 LD_LIBRARY_PATH=/lib:/usr/lib:$LD_LIBRARY_PATH
3 export LD_LIBRARY_PATH
4
5 export TERM=vt100
6 export TERMINFO=/usr/share/terminfo
2、移植minicom
继续移植minicom，获取minicom源码，我们已经放到了开发板光盘中了，路径为：1、例程源码-》7、第三方库源码-》minicom-2.7.1.tar.gz。将minicom-2.7.1.tar.gz拷贝到ubuntu中的/home/zuozhongkai/linux/IMX6ULL/tool目录下，然后在tool目录下新建一个名为“minicom”的子目录，用于存放minicom编译结果。一切准备好以后就可以编译minicom了，先解压minicom，命令如下：
tar -vxzf minicom-2.7.1.tar.gz
解压完成以后会生成一个叫做minicom-2.7.1的文件夹，这个就是minicom的源码，进入到此目录中，然后配置minicom，配置命令如下：
cd minicom-2.7.1/ //进入minicom源码目录
./configure CC=arm-linux-gnueabihf-gcc --prefix=/home/zuozhongkai/linux/IMX6ULL/tool/
minicom --host=arm-linux-gnueabihf CPPFLAGS=-I/home/zuozhongkai/linux/IMX6ULL/tool/
ncurses/include LDFLAGS=-L/home/zuozhongkai/linux/IMX6ULL/tool/ncurses/lib -enable-cfg-dir=/etc/minicom //配置
CC表示要使用的gcc交叉编译器，–prefix指定编译出来的文件存放目录，肯定要存放到我们前面创建的minicom目录中。–host指定交叉编译器前缀，CPPFLAGS指定ncurses的头文件路径，LDFLAGS指定ncurses的库路径。
配置成功的话如图63.5.5所示：
图63.5.5 配置成功
配置成功以后执行如下命令编译并安装：
make
make install
编译安装完成以后，前面创建的minicom目录内容如图63.5.6所示：
图63.5.6 minicom安装编译结果
将minicom目录中bin子目录下的所有文件拷贝到开发板根目录中的/usr/bin目录下，命令如下：
sudo cp bin/* /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/usr/bin/
完成以后在开发板中输入“minicom -v”来查看minicom工作是否正常，结果如图63.5.7所示：
图63.5.7 minicom版本号
从图63.5.7可以看出，此时minicom版本号为2.7.1，minicom版本号查看正常。输入如下命令打开minicom配置界面：
minicom -s
结果是打不开minicom配置界面，提示如图63.5.8所示信息：
图63.5.8 minicom打开失败
从图63.5.8可以看出，minicom异常嚣张，竟然让我们“Go away”，这能容忍？！必须要治一下。解决方法很简单，新建/etc/passwd文件，然后在passwd文件里面输入如下所示内容：
示例代码63.5.2 /etc/passwd文件
1 root❌0:0:root:/root:/bin/sh
完成以后重启开发板！
完成以后重启开发板！
完成以后重启开发板！
开发板重启以后再执行“minicom -s”命令，此时minicom配置界面就可以打开了，如图63.5.9所示：
图63.5.9 mincom配置界面
如果能出现图63.5.9所示界面，那么就说明mincom工作正常了。
63.6 RS232驱动测试
63.6.1 RS232连接设置
在测试之前要先将I.MX6U-ALPHA开发板的RS232与电脑连接起来，首先设置JP1跳线帽，如图63.6.1.1所示：
图63.6.1.1 UART3 跳线帽设置
跳线帽设置好以后使用RS232线将开发板与电脑连接起来，这里建议使用USB转DB9(RS232)数据线，比如正点原子售卖的CH340方案的USB转公头DB9数据线，如图63.6.1.2所示：
图63.6.1.2 USB转DB9数据线
图63.6.1.2中所示的数据线是带有CH340芯片的，因此当连接到电脑以后就会出现一个COM口，这个COM口就是我们要使用的COM口。比如在我的电脑上就是COM9，在SecureCRT上新建一个连接，串口为COM9，波特率为115200。
63.6.2 minicom设置
在开发板中输入“minicom -s”，打开minicom配置界面，然后选中“Serial port setup”，如图63.6.2.1所示：
图63.6.2.1 选中串口设置项
选中“Serial port setup”以后点击回车，进入设置菜单，如图63.6.2.2所示：
图63.6.2.2 串口设置项
图63.6.2.2中有7个设置项目，分别对应A、B……G，比如第一个是选中串口，UART3的串口文件为/dev/ttymxc2，因此串口设置要设置为/dev/ttymxc2。设置方法就是按下键盘上的‘A’，然后输入“/dev/ttymxc2”即可，如图63.6.2.3所示：
图63.6.2.3 串口设备文件设置
设置完以后按下回车键确认，确认完以后就可以设置其他的配置项。比如E设置波特率、数据位和停止位的、F设置硬件流控的，设置方法都一样，设置完以后如图63.6.2.4所示：
图63.6.2.4 UART3设置
都设置完成以后按下回车键确认并退出，这时候会退回到如图63.6.2.1所示的界面，按下ESC键退出图63.6.2.1所示的配置界面，退出以后如图63.6.2.5所示：
图63.6.2.5 minicom串口界面
图63.6.2.2就是我们的串口调试界面，可以看出当前的串口文件为/dev/ttymxc2，按下CTRL-A，然后再按下Z就可以打开minicom帮助信息界面，如图63.6.2.6所示：
图63.6.2.6 minicom帮助信息界面
从图63.6.2.6可以看出，minicom有很多快捷键，本实验我们打开minicom的回显功能，回显功能配置项为“local Echo on/off…E”，因此按下E即可打开/关闭回显功能。
63.6.3 RS232收发测试
1、发送测试
首先测试开发板通过UART3向电脑发送数据的功能，需要打开minicom的回显功能(不打开也可以，但是在minicom中看不到自己输入的内容)，回显功能打开以后输入“AAAA”，如图63.6.3.1所示：
图63.6.3.1 通过UART3向电脑发送“AAAA”
图63.6.3.1中的“AAAA”相当于开发板通过UART3向电脑发送“AAAA”，那么COM9就会接收到“AAAA”，SecureCRT中COM9收到的数据如图63.6.3.2所示：
图63.6.3.2 电脑接收到开发板发送过来的数据
可以看出，开发板通过UART3向电脑发送数据正常，那么接下来就测试开发板数据接收功能。
2、接收测试
接下来测试开发板的UART3接收功能，同样的，要先打开SecureCRT上COM9的本地回显，否则的话你在COM9上输出的内容会看不到，但是实际上是已经发送给了开发板。选中SecureCRT的Options->Session Options->Adavnced，打开回话配置界面，然后选中“Local echo”，如图63.6.3.3所示：
图63.6.3.3 打开SecureCRT的本地回显
SecureCRT设置好以后向开发板发送一个“BBBB”，在SecureCRT的COM9上输入“BBBB”，如图63.6.3.3所示：
图63.6.3.3 电脑向开发板发送“BBBB”
此时开发板的minicom就会接收到发送过来的“BBBB”，如图63.6.3.4所示：
图63.6.3.4 开发板接收到发送过来的数据
UART3收发测试都没有问题，说明我们的UART3驱动工作正常。如果要退出minicom的话，在minicom通信界面按下CRTL+A，然后按下X来关闭minicom。关于minicom的使用我们这里讲的很简单，大家可以在网上查找更加详细的minicom使用教程。
63.7 RS485测试
前面已经说过了，I.MX6U-ALPHA开发板上的RS485接口连接到了UART3上，因此本质上就是个串口。RS232实验我们已经将UART3的驱动编写好了，所以RS485实验就不需要编写任何驱动程序，可以直接使用minicom来进行测试。
63.7.1 RS485连接设置
首先是设置JP1跳线帽，将3-5、4-6连接起来，如图63.7.1.1所示：
图63.7.1.1 RS485接口设置
一个板子是不能进行RS485通信测试的，还需要另一个RS485设备，比如另外一块I.MX6U-ALPHA开发板。这里推荐大家使用正点原子出品的USB三合一串口转换器，支持USB转TTL、RS232和RS485，如图63.7.1.2所示：
图63.7.1.2 正点原子USB三合一串口转换器
使用杜邦线将USB串口转换器的RS485接口和I.MX6U-ALPHA开发板的RS485连接起来，A接A，B接B，不能接错了！连接完成以后如图63.7.1.3所示：
图63.7.1.3 串口转换器和开发板RS485连接示意图
串口转换器通过USB线连接到电脑上，我用的是CH340版本的，因此就不需要安装驱动的，如果使用的是FT232版本的就需要安装相应的驱动。连接成功以后电脑就会有相应的COM口，比如我的电脑上就是COM10，接下来就是测试。
63.7.2 RS485收发测试
RS485的测试和RS232一模一样！USB多合一转换器的COM口为10，因此使用SecureCRT创建一个COM10的连接。开发板使用UART3，对应的串口设备文件为/dev/ttymxc2，因此开发板使用minicom创建一个/dev/ttymxc2的串口连接。串口波特率都选择115200，8位数据位，1位停止位，关闭硬件和软件流控。
1、RS485发送测试
首先测试开发板通过RS485发送数据，设置好minicom以后，同样输入“AAAA”，也就是通过RS485向电脑发送一串“AAAA”。如果RS485驱动工作正常的话，那么电脑就会接收到开发板发送过来的“AAAA”，如图63.7.2.1所示：
图63.7.2.1 RS485数据发送测试
从图63.7.2.1可以看出开发板通过RS485向电脑发送“AAAA”成功，说明RS485数据数据发送正常。
2、RS485接收测试
接下来测试一下RS485数据接收，电脑通过RS485向开发板发送“BBBB”，然后观察minicom是否能接收到“BBBB”。结果如图63.7.2.2所示：
图63.7.2.2 RS485数据接收测试
从图63.7.2.1可以看出开发板接收到电脑通过RS485发送过来的“BBBB”，说明RS485数据接收也正常。
63.8 GPS测试
63.8.1 GPS连接设置
GPS模块大部分都是串口输出的，这里以正点原子出品的ATK1218-BD模块为例，这是一款GSP+北斗的定位模块，模块如图63.8.1.1所示：
图63.8.1.1 正点原子ATK1218-BD定位模块
首先要将I.MX6U-ALPHA开发板上的JP1跳线帽拔掉，不能连接RS232或RS485，否则会干扰到GSP模块。UART3_TX和UART3_RX已经连接到了开发板上的ATK MODULE上，直接将ATK1218-BD模块插到开发板上的ATK MODULE接口即可，开发板上的ATK MODULE接口是6脚的，而ATK1218-BD模块是5脚的，因此需要靠左插！然后GPS需要接上天线，天线的接收头一定要放到户外，因此室内一般是没有GPS信号的。连接完成以后如图63.8.1.2所示：
图63.8.1.2 GPS模块连接示意图
63.8.2 GPS数据接收测试
GPS我们都是被动接收定位数据的，因此打开minicom，设置/dev/ttymxc2，串口设置要求如下：
①、波特率设置为38400，因为正点原子的ATK1218-BD模块默认波特率就是38400。
②、8位数据位，1位停止位。
③、关闭硬件和软件流控。
设置好以后如图63.8.2.1所示：
图63.8.2.1 串口设置
设置好以后就可以静静的等待GPS数据输出，GPS模块第一次启动可能需要几分钟搜星，等搜到卫星以后才会有定位数据输出。搜到卫星以后GPS模块输出的定位数据如图63.8.2.2所示：
图63.8.2.2 GPS数据
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