UART

前置知识

串口通信基本知识

UART(通用异步收发传输器)是一种广泛应用于嵌入式系统中的串行、异步、全双工通信协议。它通过两条数据线实现设备间的数据传输(TX用于发送,RX用于接收)。常用于单片机、Jetson设备的调试串口;GPS、蓝牙模块等传感器通信;单片机与上位机(电脑)通信。

串口通讯方式

c1201-dcdc

数据传输格式
UART数据传输的基本单位是数据帧,通常由以下几个部分组成:

  • 起始位:一个低电平信号,用于通知接收方数据即将开始传输;

  • 数据位:实际要传输的信息,常见的有8位或9位;

  • 校验位(可选):用于检测数据在传输过程中是否发生错误,常见的校验方式有奇校验和偶校验;

  • 停止位:一个高电平信号,表示一帧数据的结束。通常为1位或2位

波特率
波特率表示每秒传输的位数,是UART通信中非常重要的参数。常见的波特率有4800、9600、115200等。例如,波特率为9600表示每秒传输9600个位。

接口说明

注意

C1201载板具有两组UART接口,分别分布于载板的40pin引脚和12pin引脚中。

硬件编号

软件设备编号

位置

引脚编号

电平标准

GND(地线)

UART1

/dev/ttyTHS1

40pin引脚

pin 8,UART1_TXD
pin 10,UART1_RXD

3.3v

任意GND引脚,如pin6

UART2

/dev/ttyTHS2

12pin引脚

pin 3,UART1_RXD
pin 4,UART1_TXD

3.3v

pin7

UART1

c1201-dcdc

c1201-dcdc

c1201-dcdc

UART2
UART2主要用于通过串口对设备进行调试。

c1201-dcdc

接口实验

小技巧

本章分别采用UART1、UART2进行实验:

  • 实验1:使用UART1与cutecom,进行串口回环测试;

  • 实验2:使用UART2修改BIOS启动顺序

实验1:UART1回环实验

1.硬件连接(回环)

  • 找到 40Pin 排针上的 pin8(UART TX)与pin10(UART RX)

  • 用跳线将 8 与 10 短接(TX↔RX)

c1201-dcdc

2.安装cutecom

sudo apt update
sudo apt install cutecom -y

3.启动cutecom

sudo cutecom

4.使用 CuteCom 进行串口回环测试

  • 选择串口设备(/dev/ttyTHS1)

  • 配置参数:
    -Baud rate(波特率):115200
    -Data bits:8
    -Parity:None
    -Stop bits:1
    -Flow control:None

c1201-dcdc

c1201-dcdc

  • 发送数据
    -open打开串口;
    -在 Input 输入框中键入任意字符串,敲击“enter”发送数据;
    -上面窗口显示 发送的数据;下面窗口显示 接收的数据;
    -回环成功时,接收的数据与发送一致;

c1201-dcdc

实验2:UART2串口调试

  • 使用USB-TTL转接器连接PC和C1201载板

  • 通过UART2串口修改BIOS启动顺序

实验器材
USB-TTL转接器

c1201-dcdc

实验步骤

1.硬件连接

  • 在C1201载板的12针引脚图上找到正确的UART接口引脚;

  • 在​​完全断电​​的情况下,使用杜邦线进行连接:

USB-TTL连接器引脚

连接至C1201

连接逻辑说明

TXD(发送数据)

RXD(接收数据)

连接器发送,C1201接收

RXD(接收数据)

TXD(发送数据)

C1201发送,连接器接收

GND(地线)

GND(地线)

建立共同的参考电平


2.连接PC与载板
将USB-TTL转接器插入电脑的USB口。确保电脑已正确识别该设备并安装了相应的驱动程序(如CH340、CP2102或FTDI芯片的驱动)。在Windows电脑上,你可以在“设备管理器”的“端口”类别下看到新出现的COM口(如COM3)

3.在电脑端​​:使用串口终端软件(如MobaXterm)设置关键参数如下:

  • ​端口(Port)​​: 选择电脑识别到的COM口(如COM3);

  • 波特率(Baud rate)​​: 需要与Jetson端UART设置的波特率保持一致,常见值为 ​​115200​​;

  • 数据位(Data bits)​​: 8;

  • 停止位(Stop bits)​​: 1;

  • 校验位(Parity)​​: 无(None);

  • 流控制(Flow control)​​: 无(None);

  • 设置完成后,打开串口。给Jetson设备上电

4.C1201载板上电,连接显示器;
5.在pc上操作

  • 输入 sudo minicom -D /dev/ttyUSB0

  • 按pc的“ESC”–>进入设置页面(显示器)

  • “Boot Configuration”不修改,保持“TOP”

  • 进入“Boot Maintenance ”–> Boot Option–>Change Boot Order

  • 回车–>选择SSD–Shift + “+”–>回车–>退出、保存–>Reset(PC上F10不可用时,连续按ESC键–>最后一屏选择保存“Y”)

c1201-dcdc

c1201-dcdc

c1201-dcdc