By Toradex秦海

1). 简介

UART串口是嵌入式设备最为常用的调试和通讯接口之一，无论是RS232还是RS422/485都有着非常广泛的应用，因此本文就基于嵌入式Linux演示在User Space进行串口调试。

 

本文所演示的平台来自于Toradex Colibri iMX6DL ARM嵌入式平台，这是一个基于NXP iMX6DL ARM处理器，支持双核Cortex-A9。

 

2. 准备

a).Colibri iMX6DL ARM核心版配合Colibri Eva Board载板，连接调试串口UART1到开发主机方便调试，同时配置好Ubuntu开发主机开发环境，具体操作方法可以参考这里。

b).Colibri iMX6DL系统使用Toradex Linux Release V2.6.1，下载和更新方法请参考这里。

 

3). RS232串口通讯测试

a). Colibri iMX6S核心版默认定义提供了三个串口，如下所示，其中UART1为默认的调试串口，当然可以通过uboot设置关闭调试串口或者指定另外一个串口作为调试串口。

 

b). Colibri Eva Board X25 Top DB9连接器默认为UART2接口，连接到Ubuntu开发主机进行UART2串口测试。另外，通过载板跳线测试也可以将UART3串口路由到X25 bottom DB9连接器上面，具体说明可以参考这里。

 

c). User Space下直接操作UART2串口设备进行测试

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//设置串口bandrate

root@colibri-imx6# stty -F /dev/ttymxc1 115200

//发送数据

root@colibri-imx6# echo Test > /dev/ttymxc1

//接收数据

root@colibri-imx6# cat /dev/ttymxc1

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d). User Space下通过C程序测试UART2串口

./ uart相关基本操作头文件和子程序

//打开和关闭uart设备

uart_open

uart_close

//配置uart baudrate以及其他参数并生效

uart_config

//利用write函数发送数据

uart_send

//利用select函数侦测事件发生，然后用read函数读取数据

uart_read

 

具体代码请见这里：

uartconfig.h - https://github.com/simonqin09/uarttest/blob/master/uartconfig.h

uartconfig.c - https://github.com/simonqin09/uarttest/blob/master/uartconfig.c

 

./ main主程序，打开并配置串口baud rate 115200，发送数据然后接收数据来测试串口。

具体代码如下：

https://github.com/simonqin09/uarttest/blob/master/uarttest.c

 

./执行情况，可见收发都正常

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//Colibri iMX6调试串口输出

root@colibri-imx6:~# ./uarttest /dev/ttymxc1                                   

send successflly                                                                

send sucessfully                                                               

test!

//PC主机RS-232接口测试端口输出，收到message后，键盘键入”test!”后回车。

Welcome to minicom 2.7

……

 

this is a test program

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4). RS485串口通讯测试

a). Colibri iMX6 UART除了RS232模式，也支持RS422/485模式，这里还是利用UART2来测试RS485半双工模式通讯，基于Colibri Eva Board的硬件连接如下：

./ 将Colibri Eva Board连接器X2 bottom DB9 管脚4（RXD+），管脚5（RXD-）以及管脚1（GND）和PC主机485接口设备对接

./ 将Colibri Eva Board下面几个跳线做如下设置：

   JP11 短接 – 让485接口可以发送以及接收收据，如果断开，则只能发送数据

   JP12，JP14断开 – 用于插入120ohm终端电阻，针对RS-422模式

   JP13，JP15短接 – 设置为半双工模式，如果断开，则为全双工模式

   JP16短接 – UART2到RS232的功能关闭，切换到RS485功能；断开则反之。

 

b). 然后需要使能UART2 RS485功能，有两种方式，一种是在device tree中使能，另外一种是利用ioctrl TIOCSRS485在User Space中使能。

./ 在device tree中使能

//参考这里下载Toradex Linux kernel V2.6版本源代码，根据如下patch文件修改arch/arm/boot/dts/imx6dl-colibri-eval-v3.dts文件，并参考这里编译新的dtb文件后部署到Colibri iMX6模块上。

https://github.com/simonqin09/uarttest/blob/master/485.patch

然后可以和上面第三章节完全一样的两种方式操作UART2设备进行测试通信，无需任何改动。

 

./ 利用ioctrl TIOCSRS485 在C程序中使能并通信

//在上面uartconfig.h和uartconfig.c文件中添加485使能函数，同时可以配置RTS在发送中和发送后的电平以及时间延迟设置。

uart_485

//在uarttest.c中添加下面485使能，其他和上面RS232都一致。

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if(uart_485(fd) < 0)

{

         printf("failed enable RS485 mode\n");

         return -1;

}

else

         printf("RS485 mode enabled\n");

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完整代码同样可以参考上面第3章节里面的这三个文件链接

 

//程序部署后执行情况，可见收发都正常

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//Colibri iMX6调试串口输出

root@colibri-imx6:~# ./uarttest /dev/ttymxc1                                   

RS485 mode enabled                                                             

send successflly                                                               

send sucessfully                                                                

test!

//PC主机RS485接口测试端口输出，收到message后，键盘键入”test!”后回车。

Welcome to minicom 2.7

……

 

this is a test program

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5). 总结

本文基于NXP iMX6嵌入式平台在嵌入式linux系统下测试了UART相关通信，希望给大家有所帮助。