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UART串口通信

现在的传感器和执行器种类越来越多，需要和控制器传输的数据也是多种多样，只用GPIO来控制和读取的话，只有0和1的状态，未免还是有点麻烦，各种各样的通信方法也层出不穷，UART串口通信绝对是最为常用的一种。

串口通信原理

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串行通信是一种通讯协议，也可以简称为串口，可以理解为数据是串成一串的，所以也就只能一位一位的发送，这样传输的速度虽然受到了限制，但是对硬件线路的要求小，只需要一对传输线，一个发送，一个接收，就可以实现双向通信了。

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一般情况下，串口模块发送数据的管脚叫做TX，接收数据的管脚叫做RX。发送端发过去的数据，需要对方串口模块的接收端来接收，所以一侧发送端的TX需要连接到另外一侧的接收端RX，接收和发送在两方看来是相对的，所以我们接线的时候，要记住永远是TX引脚连接到RX引脚，接反了数据就传输不了了。

硬件连接

接下来，我们就尝试通过一个串口模块来实现电脑和旭日X3Pi的串口通信。

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在接线方面，我们先交叉连接串口模块和旭日X3Pi的RX、TX，同时为了让两边具有相同的参考电平，还要将两者的GND连接到一起，然后再把串口模块连接到电脑就可以了。

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运行示例程序

接下来就可以运行串口通信的例程了。

$ sudo python3 test_serial.py

实物接线完成后，在旭日X3派的终端中输入指令启动例程，很快就可以在终端中看到串口向外发送的数据了。

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在串口连接的电脑中打开一个串口软件，用来接收和发送数据，设置好端口和波特率，就能看到旭日X3派发过来的数据了。我们再使用电脑的串口软件尝试下发送数据给旭日X3派，输入1234，点击发送，可以看到，X3Pi的终端这边也成功的接收到了数据并且打印出来了。

代码解析

test_serial.py：

#!/usr/bin/env python3

import sys
import os
import time

# 导入python串口库
import serial
import serial.tools.list_ports

def serialTest():
    print("List of enabled UART:")
    os.system('ls /dev/tty[a-zA-Z]*')
    uart_dev= input("请输入需要测试的串口设备名:")
    baudrate = input("请输入波特率(9600,19200,38400,57600,115200,921600):")
    try:
        ser = serial.Serial(uart_dev, int(baudrate), timeout=1) # 1s timeout
    except Exception as e:
        print("open serial failed!\n")

    print(ser)

    print("Starting demo now! Press CTRL+C to exit")

    while True:
        test_data = "AA55"
        write_num = ser.write(test_data.encode('UTF-8'))
        print("Send: ", test_data)

        received_data = ser.read(write_num).decode('UTF-8')
        if received_data :
            print("Recv: ", received_data)

        time.sleep(1)

    ser.close()
    return 0


if __name__ == '__main__':
    if serialTest() != 0:
        print("Serial test failed!")
    else:
        print("Serial test success!")

X3Pi这边如果要使用串口，直接使用serial库就可以了，这里我们先调用系统的库，打印出当前有哪些串口，然后手动输入选择串口的设备名，再输入串口的波特率，就可以进项串口的初始化了，初始化成功之后就会进入循环。

循环中，X3Pi会每隔一秒发送一次AA55，同时还会判断是否接收到了数据，如果接收到了数据也会打印出来。

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