今天我們來(lái)玩兒串口。

概述

ESP32 芯片有3 個(gè)UART 接口，UART0，UART1，UART2，支持異步通信和 IrDA，通信速度最高可達(dá) 5Mbps，3 個(gè)接口可以被 DMA 或 CPU 直接訪(fǎng)問(wèn)，3 個(gè)串口帶發(fā)送接收 FIFO，共享 1024*8bit 的 RAM，通過(guò)串口，我們可以非常方便的跟其它外設(shè)進(jìn)行通信或者打印數(shù)據(jù)。

硬件

上圖是硬件參考設(shè)計(jì)，我把默認(rèn)的串口標(biāo)注出來(lái)了，我們可以在Arduino的庫(kù)中看到默認(rèn)的引腳，如下圖：

UART0 引腳直接在函數(shù)里面定義了，UART1、UART2使用宏定義，大家還記得我們?cè)贕PIO章節(jié)中說(shuō)的嗎，ESP32有GPIO矩陣，外設(shè)都可以隨意映射到絕大部分的引腳，比如我們想把UART2的引腳改變到GPIO26 GPIO27這兩個(gè)上，我們直接調(diào)用相關(guān)函數(shù)就行了，這些都是可以實(shí)現(xiàn)的，硬件上非常靈活。

U0TXD 線(xiàn)上需串聯(lián) 499 ? 電阻用于抑制 80 MHz 諧波。ESP32 UART 串口電路如下圖所示：

這里還需要注意下，UART1的默認(rèn)引腳為GPIO9,、GPIO10，這兩個(gè)接口一般用于連接外部Flash，程序中默認(rèn)使用這兩個(gè)引腳的，所以我們?cè)谟玫臅r(shí)候一定記得改到別的IO口。

軟件

關(guān)于串口的一些概念，包括原理，波特率，停止位，奇偶校驗(yàn)，流控等概念，這些概念非?；A(chǔ)，這里就不展開(kāi)篇幅說(shuō)了，需要的小伙伴自行了解，不同芯片，原理都是一樣的。

我們講一下基礎(chǔ)的使用：

首先我們需要在setup()中對(duì)串口進(jìn)行初始化，非常簡(jiǎn)單，就一行代碼搞定：

Serial.begin(115200);

這里默認(rèn)是UART0的，將UART0波特率初始化為115200，其它參數(shù)都是默認(rèn)的，如果我們想將UART0的TX RX改一下呢，我們看下面：

Serial.begin(115200,SERIAL_8N1,26,27);

通過(guò)上面的函數(shù)，我們就把RX改到了26，TX改到了27，第一個(gè)參數(shù)為波特率設(shè)置，如果輸入0就會(huì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)波特率，第二個(gè)為串口配置參數(shù)，SERIAL_8N1為8位數(shù)據(jù)位，無(wú)校驗(yàn)位，1位停止位的意思，還有其它參數(shù)，大家可以自行到源碼中看看，加深印象。

看到這里才體會(huì)到GPIO矩陣的妙處，硬件設(shè)計(jì)大大的簡(jiǎn)化??！

關(guān)于串口的函數(shù)，我們這里介紹幾個(gè)常用的，完整的可以在HardwareSerial類(lèi)中看到。

void begin(unsigned long baud, uint32_t config=SERIAL_8N1, int8_t rxPin=-1, int8_t txPin=-1, bool invert=false, unsigned long timeout_ms = 20000UL); //串口初始化
void end();//失能串口
void updateBaudRate(unsigned long baud);//重新設(shè)置波特率
int available(void);//返回串口接收緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)
int read(void);//返回串口接收緩沖區(qū)的一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，之后將緩沖區(qū)中的本字節(jié)刪除
void flush(void);//等待串口收發(fā)數(shù)據(jù)完畢
size_t write(uint8_t);//寫(xiě)數(shù)據(jù)到TX緩沖區(qū)
size_t setRxBufferSize(size_t);//設(shè)置接收緩沖區(qū)的大小

這里只是簡(jiǎn)單展示幾個(gè)函數(shù)，具體的用法有不懂的，或者想了解全部函數(shù)的，可以在arduino-esp32中打開(kāi)具體的庫(kù)看用法，只有這樣，大家才能深刻了解，老宇哥這里只是帶大家進(jìn)門(mén)。

庫(kù)函數(shù)中有標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出函數(shù)，所以打印函數(shù)必不可少的了，我們常用的打印函數(shù)如下：

Serial.print("芯片之家!"); //打印數(shù)據(jù)
Serial.println("This is a uart0 demo!"); //打印并換行

當(dāng)然，也可以各種格式化打印，大家可以自行嘗試！

Serial.println(data) //從串行端口輸出數(shù)據(jù)，跟隨一個(gè)回車(chē)（ASCII 13, 或 'r'）和一個(gè)換行符（ASCII 10, 或 'n'）。這個(gè)函數(shù)所取得的值與 Serial.print()一樣。
Serial.println(b) //以十進(jìn)制形式輸出b的ASCII編碼值，并同時(shí)跟隨一個(gè)回車(chē)和換行符。
Serial.println(b, DEC)// 以十進(jìn)制形式輸出b的ASCII編碼值，并同時(shí)跟隨一個(gè)回車(chē)和換行符。
Serial.println(b, HEX) //以十六進(jìn)數(shù)據(jù)形式輸出b的ASCII編碼值，并同時(shí)跟隨一個(gè)回車(chē)和換行符。
Serial.println(b, OCT)//以八進(jìn)數(shù)據(jù)形式輸出b的ASCII編碼值，并同時(shí)跟隨一個(gè)回車(chē)和換行符。
Serial.println(b, BIN)//以二進(jìn)數(shù)據(jù)形式輸出b的ASCII編碼值，并同時(shí)跟隨一個(gè)回車(chē)和換行符。
Serial.print(b, BYTE)//以單個(gè)字節(jié)輸出b，并同時(shí)跟隨一個(gè)回車(chē)和換行符。
Serial.println(str)//如果 str是一個(gè)字符串或數(shù)組，輸出整個(gè) str的 ASCII編碼字符串。
Serial.println()//僅輸出一個(gè)回車(chē)和換行符。

完整程序1：

void setup()
{
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop()
{
  Serial.print("芯片之家!"); 
  Serial.println("This is a uart0 demo!"); 
  delay(1000);
}

完整程序2：

int recData; //接收的數(shù)據(jù)
 
void setup() {
  Serial.begin(115200); 
}
 
void loop() {
  // 收到什么發(fā)什么數(shù)據(jù)
  if (Serial.available() > 0) {
    // 讀取一個(gè)字節(jié)
    recData = Serial.read();
    Serial.print("received: ");
    Serial.println(recData,HEX);
  }
}