ESP8266 的串口(UART)使用 |
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通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通常称为 UART ),详细说明请参见:UART(百度百科) 【总体介绍】 ESP8266 有 2 组 UART 口,分别为 UART0 和 UART1。默认 UART0 主要是用做固件下载和程序日志输出而 UART1 因为只支持 TX,所以一般在需要 UART 用于通讯时,建议用 UART1 来输出日志信息。参见《ESP8266 技术规格书》说明。 1 ESP8266 下载串口(UART) ESP8266 只能通过 UART0(GPIO1 和 GPIO3)来下载固件,下载管脚不可更改。请参见“ESP8266 固件烧录需满足的硬件环境” 说明。 2 ESP8266 日志输出串口(UART) ESP8266 软件中默认使用的是 UART0 来输出程序日志。ESP8266 芯片上电启动的 一级 bootloader 的输出日志的串口波特率为 74880 bps (此波特率不可更改),使用的是外部 26MHz 的芯片启振晶振。请参考 “ESP8266_RTOS_SDK/components/bootloader_support/src/bootloader_init.c” 说明。ESP8266 的程序运行输出日志默认使用的串口波特率为 74480 bps,使用的是 SPI Speed 的 40MHz 的晶振,与 CPU 主频有关。可在 menuconfig 中进行修改,如下: menuconfig —> Component config —> Common ESP-related —> UART console baud rate 默认设置范围是 1200 bps ~ 4M bps ,如下: 2.1 目前屏蔽 UART0 的日志输出方式有两种: ① 通过调用相关 API 来屏蔽 UART0 的日志输出:只屏蔽应用层的打印,调用 UART_SetPrintPort(UART1) 或者 system_uart_swap() 函数就可以了。 屏蔽掉所有信息(从 boot 启动阶段就开始屏蔽掉),调用system_uart_swap() 函数,同时要在硬件上做修改,具体的原理可参考《ESP8266 技术参考手册》 page 88~89。注意:system_uart_swap() 函数屏蔽的是通过 GPIO13 和 GPIO15 来作为串口输出的 log 。 ② 通过 menuconfig 配置端可关闭的日志如下:关闭 Bootloader 日志: menuconfig -> bootloader config --> bootloader log verbosity 选定为 No output 。 关闭程序运行日志: menuconfig -> Component config --> log output --> Default log verbosity 选定为 No output 。 关闭其他日志输出: menuconfig -> Component Config ->Common ESP-related -> Channel for console output -> None 。 更换程序日志输出串口为 UART1: menuconfig -> Component Config ->Common ESP-related -> Channel for console output -> Custom UART -> UART peripheral to use for console output(0-1) -> UART1。 3 ESP8266 串口(UART)通信参考资料: 《ESP8266 技术参考手册》 中的 “UART 接⼝说明” 章节:描述 UART 的功能、硬件资源、参数配置、配置中断、中断处理函数示例流程、屏蔽上电打印。ESP8266 UART API ReferenceESP8266 在上电时候,UART0 默认会输出⼀些打印信息,如果对此敏感的应⽤,可以使用 UART 的内部引脚交换功能,在初始化的时候,将 U0TXD、U0RXD 分别与 U0RTS(GPIO15)、 U0CTS(GPIO13) 交换来与 MCU 进行 UART 通信。可参考《ESP8266 技术参考手册》 page 88~89 通过 UART0 的 U0RTS(GPIO15)、 U0CTS(GPIO13) 管脚交换来实现 ESP8266 与其他芯片的 UART 通信时,交换管脚 MTDO(GPIO15)作为 TXD 、MTCK(GPIO13)作为 RXD 。 ESP8266 通过 UART0 的 U0RTS(GPIO15)、 U0CTS(GPIO13) 管脚交换与另一个芯片的 UART 通讯时,可调用 uart_enable_swap() API 来实现。参考 “ESP8266_RTOS_SDK/components/esp8266/driver/uart.c” esp_err_t uart_enable_swap(void) { // wait for tx done. uart_wait_tx_done(UART_NUM_0, portMAX_DELAY); UART_ENTER_CRITICAL(); // MTCK -> UART0_CTS -> U0RXD PIN_FUNC_SELECT(PERIPHS_IO_MUX_MTCK_U, FUNC_UART0_CTS); // MTD0 -> UART0_RTS -> U0TXD PIN_FUNC_SELECT(PERIPHS_IO_MUX_MTDO_U, FUNC_UART0_RTS); // enable swap U0TXD UART0_RTS and U0RXD UART0_CTS SET_PERI_REG_MASK(UART_SWAP_REG, 0x4); UART_EXIT_CRITICAL(); return ESP_OK; }ESP8266 的 UART0 例程参考:ESP8266_RTOS_SDK/examples/peripherals 包含如下测试例程: 通过 UART 接口将接收到的数据回传给对端设备:peripherals/uart_echo通过 UART 检测接收到的不同的指令来触发对应的事件:peripherals/uart_events在 UART 接口上使用同步 I/O 多路复用。UART 可作为 Monitor 打印日志,又可读写数据:peripherals/uart_select 【ESP8266 UART 通信常见应用问题】ESP8266 的串⼝波特率范围是多大? ESP8266 的串⼝波特率范围从 300 到 115200*40 都可以⽀持。参见 《ESP8266 技术参考手册》中的 “ 11.3.1. 波特率 ”章节说明。 ESP8266 UART 的硬件 FIFO 是多大? ESP8266 的 UART0 和 UART1 各有⼀个⻓度为 128 Bytes 的硬件 FIFO,读写 FIFO 都在同⼀个地址操作。参见 《ESP8266 技术参考手册》中的 “ 11.2. 硬件资源 ”章节说明。 4 ESP8266 AT 传输串口参考资料:ESP8266 ESP-AT User Guide 【不推荐】ESP8266 V2.0.0.0 以下版本的 AT 固件默认使用的 AT 串口是 UART0 (即 GPIO1 和 GPIO3),流控引脚是 GPIO13 和 GPIO15 。可参见 《ESP8266 Datasheet》 【推荐】ESP8266 V2.0.0.0 及以上版本的 AT 固件默认使用的 AT 指令传输串口是 GPIO15 和 GPIO13,流控引脚是 GPIO3 和 GPIO1 。可参见 ESP-AT 出厂配置参数。 ESP8266 V2.0.0.0 及以上版本的 AT 固件默认的串口波特率分别为: 1. UART0 打印芯片上电启动日志,波特率为 74880 bps,使用的是 26 MHz 的芯片启振晶振; 2. GPIO15(TXD) 和 GPIO13(RXD) 为 AT 传输串口,默认波特率为 115200 bps,使用的是 SPI Speed 的 40 MHz 的晶振,与 CPU 主频有关。 ESP8266 的 AT 指令传输串口和波特率可通过自行编译 ESP-AT 固件来修改 ESP-AT 出厂配置参数,可参考“Ubuntu18.04 上 ESP8266(ESP-WROOM-02) 的 esp-at release_v2.2.0.0 编译环境搭建” 说明。 5 ESP8266 串口(UART) 性能ESP8266 的波特率硬件是可以支持到 4.5 Mbps, 但是不建议软件使用这么高的波特率, 原因有两点: 接收模式下,波特率太高,大量数据传输软件可能无法及时取走硬件 FIFO 中的数据从而导致数据丢失。ESP8266 的硬件 UART FIFO 是 128 Bytes , ESP8266 的 UART 说明你可以阅读 《ESP8266 技术参考手册》 ,建议波特率不要超过 2 Mbps。如果系统有很多中断或有使用 Wi-Fi,该值需要低一点,以证数据不会丢失。 有些串口芯片无法支持这么高的波特率,或者 ESP8266 波特率误差超过串口芯片允许的误差范围,因为当波特率不能被 ESP8266 串口模块时钟(80 MHz)整除的时候,就存在误差。 当 UART 波特率过高导致接收数据丢失时,我们的建议: 增加 UART 硬件流控降低 UART 波特率 |
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