08 串口

1 串口接口概述

GM-3568JHF 开发板基于瑞芯微 RK3568J 芯片设计，提供了丰富的串口接口，支持多种串行通信协议和应用场景。串口是嵌入式系统中最常用的通信接口之一，广泛应用于设备调试、数据传输、工业控制等领域。

1.1 串口接口配置

开发板上从 RK3568J 出来的串口总共有6个：

串口类型	数量	接口形式	电气标准	应用场景
RS232	1个	DB9 连接器	RS232 电平	工业设备通信
RS485	2个	端子接口	RS485 差分	工业总线通信
TTL	2个	排针接口	3.3V TTL	调试、传感器通信
TypeC Debug	1个	Type-C 接口	USB 转 TTL	系统调试

1.2 串口电气标准介绍

RS232 标准

电压范围: ±3V 到 ±15V
逻辑电平: 正电压表示逻辑 0，负电压表示逻辑 1
传输距离: 最大 15 米（9600bps）
连接方式: 单端信号传输
抗干扰: 抗干扰能力一般

RS485 标准

电压范围: ±1.5V 到 ±6V
逻辑电平: 差分信号传输
传输距离: 最大 1200 米（9600bps）
连接方式: 双线差分传输（A+、B-）
抗干扰: 抗干扰能力强，适合工业环境

TTL 标准

电压范围: 0V 到 3.3V
逻辑电平: 高电平 3.3V，低电平 0V
传输距离: 一般小于 3 米
连接方式: 单端信号传输
应用: 主要用于板级通信和调试
RS232：1个
RS485：2个
TTL：2个（其中有一个在 40PIN 接口上，该串口可以接树莓派拓展板做 RS485 使用）

TypeC(Debug)：1个（该接口为 USB 转 TTL 接口，接上 TypeC 后可直接使用）

2 连接串口

不同的接口，对应的连接方式也不一样，下面是不同串口的接法

2.1 TTL

以 USB 转 TTL 工具为例：

TXD -- RXD
RXD -- TXD
GND -- GND

2.2 RS232

以 USB 转 232 工具为例：

因为是标准的 232 接口所以直接连接即可

2.3 RS485

以 USB 转 485 工具为例：

USB 转 485-A -> 开发板-A

USB 转 485-B -> 开发板-B

如图所示：

2.4 串口通讯测试

使用板卡上的 TTL 串口进行实验，对应的设备文件为 /dev/ttyS4 。对 tty 的设备文件直接读写就可以控制设备通过串口接收或发送数据，下面我们使用板卡配合 Windows 下的串口调试助手。

提示

RS485 串口已在驱动层添加自动切换方向的功能，通讯时与普通串口一样

查询串口参数修改波特率

使用 stty 工具查询串口参数

# 在开发板的终端执行如下命令
root@linaro-alip:/# stty -F /dev/ttyS4
speed 9600 baud; line = 0;
-brkint -imaxbel

使用 stty 工具修改串口参数

# 设置通讯速率，其中 ispeed 为输入速率，ospeed 为输出速率
root@linaro-alip:/# stty -F /dev/ttyS4 ispeed 115200 ospeed 115200
root@linaro-alip:/# stty -F /dev/ttyS4
speed 115200 baud; line = 0;
-brkint -imaxbel

与 PC 通讯

PC 端配置好串口调试助手后，在板卡端使用如下命令测试串口发送数据：

1）发送数据：

# 在板卡上的终端执行如下指令
# 使用 echo 命令向终端设备文件写入字符串 "Hello!"
echo Hello! > /dev/ttyS4

PC 上的串口调试助手会接收到内容

2）接收数据：

测试接收数据，可以使用 microcom 工具：

# 在板卡上的终端执行如下指令
# 使用 microcom 命令读取终端设备文件，-s 参数可以设置波特率
busybox microcom -s 115200 /dev/ttyS4
Hello World! #PC 发送过来的数据
# microcom 命令会等待
# 使用串口调试助手发送字符串
# 板卡的终端会输出接收到的内容

3 故障排除

3.1 串口设备无法打开

问题现象: 提示 "Permission denied" 或设备不存在

解决方案:

# 检查设备节点是否存在
ls -l /dev/ttyS*

# 检查设备权限
sudo chmod 666 /dev/ttyS4

# 将用户添加到 dialout 组
sudo usermod -a -G dialout $USER

3.2 数据传输错误

可能原因:

波特率不匹配
数据位、停止位、校验位配置错误
硬件连接问题

排除步骤:

# 检查串口配置
stty -F /dev/ttyS4 -a

# 设置正确的串口参数
stty -F /dev/ttyS4 115200 cs8 -cstopb -parenb

3.3 RS485 通信问题

注意事项:

确保 A、B 线连接正确
检查终端电阻配置
验证地线连接

# RS485 测试命令
echo "test" > /dev/ttyS1  # 发送到 RS485 端口 1
cat /dev/ttyS2           # 从 RS485 端口 2 接收

3.4 串口冲突

解决方案:

# 查看串口使用情况
lsof /dev/ttyS*

# 终止占用串口的进程
sudo fuser -k /dev/ttyS4