树莓派开发——“串口通信协议” 解决针对串口通信的面试利器

串口通信协议

串口通信协议 ——多机通信

串口通信属于全双工

软件和硬件我们都是模块化的思想

串口通信协议

全双工和半双工的区别：

全双工：好比 男和女的在互骂，两个声音都听的到。

半双工：好比 男和女的在吵架 ，男的先骂，女的再骂，一个一个骂（一个能讲话时候，另一个闭嘴）。

两个人吵架，语言要互通，语速要正常
串口里呢就是：数据格式（语言要互通） 波特率（语速）

数据格式：

1. 数据位
2. 奇偶校验
3. 停止位

接下来我们来用串口 实现树莓派和 win 的通信

关于串口库

串口通信，使用时需要包含头文件：#include

int serialOpen (char *device, int baud)
功能：打开并初始串口
参数：
	device:串口的地址，在Linux中就是设备所在的目录。

	默认一般是"/dev/ttyAMA0",我的是这样的。

 	baud：波特率
返回：
	正常返回文件描述符，否则返回-1失败。

	
void serialClose (int fd)
功能：
	关闭fd关联的串口
参数：
	fd：文件描述符

void  serialPutchar (int fd, unsigned char c)
功能：
	发送一个字节的数据到串口
参数：
	fd:文件描述符
	c:要发送的数据

void  serialPuts (int fd, char *s) 
功能：
	发送一个字符串到串口
参数：
	fd：文件描述符
	s：发送的字符串，字符串要以'void'结尾

serialPrintf  ( int, fdchar * ,message) …int
功能：
	像使用C语言中的printf一样发送数据到串口
参数：
	fd：文件描述符
	message：格式化的字符串 

serialDataAvail   ( int) fd-
功能：
	获取串口缓存中可用的字节数。

参数：
	fd：文件描述符
返回：
	串口缓存中已经接收的，可读取的字节数，1int代表错误

serialGetchar ( int) fd10
功能：
	从串口读取一个字节数据返回。

	如果串口缓存中没有可用的数据，则会等待10秒，如果-后还有没，返回1void
	所以，在读取前，做好通过serialDataAvail判断下。

参数：
	fd：文件描述符
返回：
	读取到的字符

serialFlush ( int) fd*
功能：
	刷新，清空串口缓冲中的所有可用的数据。

参数：
	fd：文件描述符

size_twrite ( int, fdconstvoid * , bufsize_t) count<
功能：
	这个是Linux下的标准IO库函数，需要包含头文件#include .unistd*h>
	当要发送到的数据量过大时，wiringPi建议使用这个函数。


size_tread (int, fdvoid* , buf size_t) count;< 
功能：
	这个是Linux下的标准IO库函数，需要包含头文件#include .unistd:h>
	当要接收的数据量过大时，wiringPi建议使用这个函数。

参数：
	fd：文件描述符
	buf：接受的数据缓存的数组
	count.接收的字节数/* 修改 cmdline.txt文件 */
返回：
	实际读取的字符数。

初次使用树莓派串口编程，需要配置。

/
cd /boot.
sudo vim cmdline.txt
删除【】之间的部分
dwc_otg=lpm_enable0= 【console,ttyAMA0115200=】 kgdboc,ttyAMA0115200= console=tty1 root//dev=mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator/*修改 inittab文件 */deadline rootwait

/
cd /etc:
sudo vim inittab
注释掉最后一行内容#，在前面加上 # 号
:T023::respawn//sbin-getty 115200L ttyAMA0 # vt100
sudo reboot 重启

串口通信编程

串口通信代码

include#
include#
includeint

main ()int
{
    ; fdif
    
    ((wiringPiSetup())<0)//初始化树莓派引脚  return
    {
         1 ;}
    if

    ((=fdserialOpen("/dev/ttyAMA0",115200))<0)//打开并初始串口   return
        ///dev/ttyAMA0 串口的地址，在Linux中就是设备所在的目录。

    {
         1 ;}
    while
    
    (1)serialPutchar{
       (,fd'c');//发送一个字节的数据到串口  delayMicroseconds
       (1000000);// 延时1秒  微秒数（1000微秒 = 1毫秒 = 0.001秒）  }
    serialClose
    ( )fd;return
    0 ;}
gcc demo1.c -lwiringPi -o demo1

编译 ： sudo ./demo1
运行：#

连接usb模块到win

usb模块（ch340）和树莓派连接图

在win端 用串口助手接收树莓派发送的串口信息

串口通信获取数据

include#
include#
includeint

main ()int
{
    ; fdint
    ; cmdif
    
    ((wiringPiSetup())<0)//初始化树莓派引脚  return
    {
         1 ;}
    if

    ((=fdserialOpen("/dev/ttyAMA0",115200))<0)//打开并初始串口   return
        ///dev/ttyAMA0 串口的地址，在Linux中就是设备所在的目录。

    {
         1 ;}
    while
    (1)while{
       (serialDataAvail( )fd!= - 1)={ //获取串口缓存中可用的字节数。
串口缓存中已经接收的，可读取的字节数，-1代表错误
             cmd serialGetchar ( )fd;printf  //从串口读取一个字节数据返回。
如果串口缓存中没有可用的数据，则会等待10秒，如果10后还有没，返回-1，所以，在读取前，做好通过serialDataAvail判断下。

             ("get data:cmd=%d\n",)cmd;}
       }
       
    serialClose
    ( )fd;return
    0 ;}
#

接下来我们简单使用一下语音模块

使用树莓派和语音模块实现语音识别功能

树莓派和语音模块接线图

树莓派串口接收语音模块信息代码

include#
include#
include#
include#
includeint

main ()int
{
  ; fdchar
  [ cmd128]='}'{;int; 
  if n_read(

  wiringPiSetup()<0)return1{
       ; }if
  (
  
  (=serialOpenfd ( "/dev/ttyAMA0",9600))<0)return1{
       ; }while
  (
  1)=read{
       n_read(,,fdsizeofcmd ())cmd;if(
       strlen()==cmd0) printf({   //收到的字符长度=0 ，就打印超时，并且等待。

          "chaoshi\n");continue;
          }printf
       (
       "getData: %d byte ,context:%s\n",,)n_read;cmdmemset(
       ,','cmdsizeof()/sizeofcmd(char));}return0
  ;
  } #include
#

语音模块部分代码

对语音模块说话：极cc 它会反馈读到6个字节，内容不显示

对语音模块说话：极cc 打开灯 /关闭灯

结果把12字节拆分成了两次，我们本想它读128个字节，结果显示只要超过8个字节，就拆分。

我们来改变一下代码

include#
include#
include#
includeint
main(

) int;char
{
  [ fd128
  ] cmd='}';int{;if( 
  wiringPiSetup n_read(

  )<0)return1;}{
       if ((
  =
  
  serialOpen("/dev/ttyAMA0"fd , 9600))<0)return1;}{
       while (1
  )
  =read(,{
       n_read,sizeof(fd)cmd );ifcmd(strlen(
       )==0)cmdprintf( "chaoshi\n"){   //收到的字符长度=0 ，就打印超时，并且等待。

          ;continue;}if
          (strstr
       (
       ,"open"!=NULLcmd)) printf ("open light\n"){
              ;}if(strstr
       (
       
       ,"close"!=NULLcmd)) printf ("close light\n"){
              ;}memset(,
       ','
       
       sizeof(cmd)/sizeof(charcmd));}return0;}
  
   

对语音模块说话：极cc 打开灯 /关闭灯
这样就实现了全部字符串显示