张高兴的 MicroPython 入门指南：（三）使用串口通信，如何实现？

目录什么是串口使用方法使用板载串口相互通信硬件需求电路代码使用板载的 USB 串口参考 什么是串口 串口是串行接口的简称，这是一个非常大的概念，在嵌入式中串口通常指 UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发器）。使用串口进行的通信叫做串行通信，与之相对的一个概念是并行通信。串行通信是指数据一位一位的按顺序传输，而并行通信则是多位数据同时传输。如下图所示，DATA BUS 到 UART 1 之间是并行通信，UART 1 到 UART 2 之间是串行通信。 串口通信的数据帧格式如下图所示，通常一帧共包括 10 位：1 个起始位，8 个数据位和 1 个停止位。有一些特殊的数据帧在停止位前面包含 1 位的奇偶校验位，还有的停止位有 2 个比特。其中起始位为低电平（0），标志着数据传输的开始；停止位为高电平（1），表示数据帧传输结束；数据位则为实际发送的数据，使用高低电平来表示二进制信息，如果发送的内容是文本，那么这段数据为字符的二进制编码（ASCII、UTF-8等）。数据传输的速率我们使用波特率（Baud Rate）来表示，即每秒钟传送的码元符号的个数。比如数据传输速率为 9600 字符/s，那么这时的波特率为 9600。 设备进行串口通信时，设备的连线如下图所示，两个设备的信号线，即发送端（TXD）与接收端（RXD）交叉相连，并且需要共地。在 Raspberry Pi Pico 的引脚上共引出了 2 组串口，即 UART0 与 UART1。 使用方法 使用 MicroPython 控制 GPIO 要使用 machine 包中的 UART 类。 from machine import UART 通过构造函数实例化获取串口对象。 UART(id: int, baudrate: int = 115200, ...) id 指串口的编号。对于 Pico 而言只能是 0 或 1。 baudrate 用于设置波特率。 tx、rx 参数指定要使用的 tx、rx 引脚。 parity 设置校验位。None 无，0 偶数，1 奇数。 stop 设置停止位的长度。 timeout 设置读取超时时间，单位为毫秒。 使用 init() 方法可以修改串口的设置，方法参数与构造函数的参数一致。常见的用法参考下面的例子： uart0 = UART(0, 9600) # 实例化串口 0，波特率为 9600 uart0.init(115200, bits=8, parity=None, stop=1) # 修改串口 0 设置 uart1 = UART(1, baudrate=9600, tx=Pin(8), rx=Pin(9)) # 实例化串口 1 并指定引脚 实例化串口对象后，使用 write(buf: bytearray) 方法发送数据，发送成功会返回字节数，失败则返回 None。 data = b'hello world' uart0.write(data) 接收数据使用 read(nbytes: Optional[int] = None) 方法，nbytes 设置接收的字节数，读取成功会返回一个字节对象，读取超时则返回 None。也可以使用 readline() 方法读取一行。 data = bytes() data = uart0.read(10) print(data.decode('utf-8')) # 解码成 utf-8 字符串 print(uart0.readline()) # 从串口读取一行 有些时候需要判断串口中有没有数据，可以使用 any() 方法。 while uart0.any() > 0: print(uart0.readline()) 💡提示 在部分开发板上可以像 GPIO 中断一样，使用串口中断 irq(trigger, priority=1, handler=None, wake=machine.IDLE) 使用 deinit() 方法可关闭串口。 uart0.deinit() 使用板载串口相互通信 Pico 上有两组串口 UART0 与 UART1，因此可以使用这两组串口相互通信。