电脑怎么样设置串口控制器(ESP-C3入门6 使用UART串口)

一、简介

ESP32有三个UART控制器：

UART0UART1UART2

其中UART0用作下载、调试串口，引脚不可改变，

UART1和UART2的引脚是可以设置的。

本文使用的ESP32-C3芯片，只有一组UART0资源，开发板型号选用：ESP32-C3-DevKitM-1v1.0，管脚资源如下图所示：

二、UART使用的一般步骤初始化串口，设置通讯参数设置通信管脚安装驱动程序运行UART通信使用中断任务中阻塞等待串口队列如果不再使用串口，删除驱动程序三、使用的API1.uart_config_t结构体和设置参数函数uart_param_config()

用来初始化串口使用。

/***@briefUARTconfigurationparametersforuart_param_configfunction*/typedefstruct{//波特率intbaud_rate;/*!< UART baud rate*/ // 字节长度 uart_word_length_t data_bits; /*!< UART byte size*/ // 校验 uart_parity_t parity; /*!< UART parity mode*/ // 停止位 uart_stop_bits_t stop_bits; /*!< UART stop bits*/ // 硬件流控模式 uart_hw_flowcontrol_t flow_ctrl; /*!< UART HW flow control mode (cts/rts)*/ uint8_t rx_flow_ctrl_thresh; /*!< UART HW RTS threshold*/ union { // 时钟源 uart_sclk_t source_clk; /*!< UART source clock selection */ bool use_ref_tick __attribute__((deprecated)); /*!< Deprecated method to select ref tick clock source, set source_clk field instead */ };} uart_config_t;

使用示例：

constintuart_num=UART_NUM_2;uart_config_tuart_config={.baud_rate=115200,.date_bits=UART_DATA_8_BITS,.parity=UART_PARITY_DISABLE,.stop_bits=UART_STOP_BITS_1,.flow_ctrl=UART_HW_FLOWCTRL_CTS_RTS,.rx_flow_ctrl_thress=122,};//ConfigureUARTparametersESP_ERROR_CHECK(uart_param_config(uart_num,&uart_config));2.专用函数设置参数波特率uart_set_baudrate()传输位uart_set_wod_length()奇偶控制uart_set_parity()停止位：uart_set_stop_bits()硬件流控模式：uart_set_hw_flow_ctrl()通信模式：uart_set_mode()

如果要查询参数，可以把上面的_set_改成_get_。

3.设置通信管脚uart_set_pin()

参数顺序：Tx,Rx,RTS,CTS。

保持不变的参数，使用宏：UART_PIN_NO_CHANGE

使用示例：

//设置TX=IO4,RX=IO5,RTS=IO18,CTS=IO19ESP_ERROR_CHECK(uart_set_pin(UART_NUM_2,4,5,18,19));4.安装驱动程序uart_driver_install()

参数：

Tx环形缓冲区的大小Rx环形缓冲区的大小事件队列句柄和大小分配中断的标志

示例：

//SetupUARTbufferedIOwitheventqueueconstintuart_buffer_size=(1024*2);QueueHandle_tuart_queue;//InstallUARTdriverusinganeventqueuehereESP_ERROR_CHECK(uart_driver_install(UART_NUM_2,uart_buffer_size,\uart_buffer_size,10,&uart_queue,0));5.运行UART通信uart_write_bytes()和uart_read_bytes()

串行通信由每个UART控制器的有限状态机(FSM)控制。发送数据的过程分为以下步骤：

将数据写入TxFIFO缓冲区FSM序列化数据FSM发送数据

接收数据的过程类似，只是步骤相反：

FSM处理且并行化传入的串行流FSM将数据写入RxFIFO缓冲区从RxFIFO缓冲区读取数据

应用程序参考读写缓冲区即可进行UART通信。

（1）发送数据3.5.1.1uart_write_bytes()函数

写入缓冲区，空间不足时会阻塞，示例代码：

//WritedatatoUART.char*test_str="Thisisateststring.\n";uart_write_bytes(uart_num,(constchar*)test_str,strlen(test_str));3.5.1.2uart_write_bytes_with_break()函数

传输结束时添加串行中断信号，示例代码：

//WritedatatoUART,endwithabreaksignal.uart_write_bytes_with_break(uart_num,"testbreak\n",strlen("testbreak\n"),100);3.5.1.3uart_tx_chars()

空间不足时不会阻塞，运行后立刻返回写入的字节数。

3.5.1.4uart_wait_tx_done()

监听TxFIFO缓冲区的状态，在缓冲区为空时返回。

（2）接收数据uart_read_bytes()

uart_get_buffered_data_len()用于查看RxFIFO缓冲区中可用的字节数，示例代码：

//ReaddatafromUART.constuart_port_tuart_num=UART_NUM_2;uint8_tdata[128];intlength=0;ESP_ERROR_CHECK(uart_get_buffered_data_len(uart_num,(size_t*)&length));length=uart_read_bytes(uart_num,data,length,100);6.软件流控

如果硬件流控被禁用，您可使用函数uart_set_rts()和uart_set_dtr()分别手动设置RTS和DTR信号电平。

7.使用中断（1）中断列表UART_AT_CMD_CHAR_DET_INT:接收到at_cmd字符时触发；UART_RS485_CLASH_INT:RS-485模式下检测到发送、接收有冲突时触发；UART_RS485_FRM_ERR_INT:RS-485检测到数据帧错误；UART_RS485_PARITY_ERR_INT:RS-485模式下检测到奇偶校验错误；UART_TX_DONE_INT:发送完FIFO数据时触发；UART_TX_BRK_IDLE_DONE_INT:发送的空闲状态在发送完最后一个数据后保持在最低限值时触发；UART_TX_BRK_DONE_INT:FIFO发送完后，完成发送NULL时触发；UART_GLITCH_DET_INT:当接收检测到START位时触发；UART_SW_XOFF_INT:UART_SW_FLOW_CON_EN设置为1时收到Xon字符时触发；UART_SW_XON_INT:UART_SW_FLOW_CON_EN设置为1时收到Xoff字符时触发；UART_RXFIFO_TOUT_INT:接收字节超出RX_TOUT_THRHD时间触发；UART_BRK_DET_INT:STOP位后检测到低电平时触发；UART_CTS_CHG_INT:当接收检测到CTSn信号的边沿变化时触发；UART_DSR_CHG_INT:当接收检测到DSRn信号的边沿变化时触发；UART_RXFIFO_OVF_INT:当接收获取的数据多于FIFO可存储的数据时触发；UART_FRM_ERR_INT:当接收检测到数据帧错误时触发；UART_PARITY_ERR_INT:当接收检测到数据中的奇偶校验错误时触发；UART_TXFIFO_EMPTY_INT:当传输FIFO中的数据量小于tx_mem_cnttxfifo_cnt指定的值时触发；UART_RXFIFO_FULL_INT:接收获得的数据多于(rx_flow_thrhd_h3,rx_flow_thrhd)指定的数据时触发。（2）启用和禁用中断函数

调用uart_enable_intr_mask()或uart_disable_intr_mask()能够分别启用或禁用特定中断。

（3）安装中断

uart_driver_install()函数可以安装驱动程序的内部中断处理程序，用以管理Tx和Rx环形缓冲区，并提供事件等高级API函数。

（4）专用函数包装中断3.7.4.1事件检测

uart_event_type_t定义多个事件，FreeRTOS队列功能上报事件。

3.7.4.2达到FIFO空间阈值或传输超时

Tx和RxFIFO缓冲区在填充特定数量的字符和在发送或接收数据超时时触发中断。使用此类中断的操作是：

配置缓冲区长度和超时阈值：在结构体uart_intr_config_t中输入阈值并调用uart_intr_config()启用中断：uart_enable_tx_intr()和uart_enable_rx_intr()禁用中断：uart_disable_tx_intr()或uart_disable_rx_intr()3.7.4.3模式检测

在检测到重复接收/发送同一字符的模式时触发中断。使用中断的步骤：

配置并启用此中断：uart_enable_pattern_det_intr()禁用中断：uart_disable_pattern_det_intr()8.删除驱动程序

uart_driver_delete()

四、示例程序

基本的发送接收示例程序，不使用中断

#include"freertos/FreeRTOS.h"#include"sdkconfig.h"#include"freertos/task.h"#include"esp_log.h"#include"driver/uart.h"#include"string.h"#include"driver/gpio.h"constintRX_BUF_SIZE=1024;#defineTXD_PIN(GPIO_NUM_0)#defineRXD_PIN(GPIO_NUM_1)/***初始化串口*/voiduart_init(void){constuart_config_tuart_config={.baud_rate=115200,.data_bits=UART_DATA_8_BITS,.parity=UART_PARITY_DISABLE,.stop_bits=UART_STOP_BITS_1,.flow_ctrl=UART_HW_FLOWCTRL_DISABLE,.source_clk=UART_SCLK_APB,};//安装驱动,发送缓冲区设置为空uart_driver_install(UART_NUM_1,RX_BUF_SIZE*2,0,0,NULL,0);//设置参数uart_param_config(UART_NUM_1,&uart_config);//设置引脚uart_set_pin(UART_NUM_1,TXD_PIN,RXD_PIN,UART_PIN_NO_CHANGE,UART_PIN_NO_CHANGE);}/***发送数据*@paramlogName*@paramdata*@return*/intsendData(constchar*logName,constchar*data){constintlen=strlen(data);constinttxBytes=uart_write_bytes(UART_NUM_1,data,len);ESP_LOGI(logName,"Wrote%dbytes:%s",txBytes,data);returntxBytes;}/***发送数据任务*@paramarg*/voidtx_task(void*arg){staticconstchar*TX_TASK_TAG="TX_TASK";esp_log_level_set(TX_TASK_TAG,ESP_LOG_INFO);while(1){sendData(TX_TASK_TAG,"Helloworld");vTaskDelay(2000/portTICK_PERIOD_MS);}}/***接收数据任务*@paramarg*/voidrx_task(void*arg){staticconstchar*RX_TASK_TAG="RX_TASK";esp_log_level_set(RX_TASK_TAG,ESP_LOG_INFO);uint8_t*data=(uint8_t*)malloc(RX_BUF_SIZE+1);while(1){constintrxBytes=uart_read_bytes(UART_NUM_1,data,RX_BUF_SIZE,1000/portTICK_RATE_MS);if(rxBytes>0){data[rxBytes]=0;ESP_LOGI(RX_TASK_TAG,"Read%dbytes:'%s'",rxBytes,data);}vTaskDelay(1);}free(data);}voidapp_main(void){uart_init();xTaskCreate(rx_task,"uart_rx_task",1024*2,NULL,configMAX_PRIORITIES,NULL);xTaskCreate(tx_task,"uart_tx_task",1024*2,NULL,configMAX_PRIORITIES-1,NULL);while(1){vTaskDelay(1);}}