UART 类——双工串行通信总线

UART 实现标准的 UART/USART 双工串行通信协议。在物理层,它由 2 条线组成:RX 和 TX。通信单位是一个字符(不要与字符串字符混淆),它可以是 8 位或 9 位宽。

可以使用以下方法创建和初始化 UART 对象:

from pyb import UART

uart = UART(1, 9600)                         # init with given baudrate
uart.init(9600, bits=8, parity=None, stop=1) # init with given parameters

位可以是 7、8 或 9。奇偶校验可以是无、0(偶数)或 1(奇数)。停止可以是 1 或 2。

注意: parity=None 时,仅支持 8 位和 9 位。启用奇偶校验后,仅支持 7 位和 8 位。

UART 对象就像一个stream对象,读写是使用标准流方法完成的:

uart.read(10)       # read 10 characters, returns a bytes object
uart.read()         # read all available characters
uart.readline()     # read a line
uart.readinto(buf)  # read and store into the given buffer
uart.write('abc')   # write the 3 characters

可以使用以下方法读取/写入单个字符:

uart.readchar()     # read 1 character and returns it as an integer
uart.writechar(42)  # write 1 character

要检查是否有任何要阅读的内容,请使用:

uart.any()          # returns the number of characters waiting

注意:流函数read, write等是 MicroPython v1.3.4 中的新增功能。早期版本使用 uart.senduart.recv

构造函数

class pyb.UART(bus, ...)

在给定的总线上构造一个 UART 对象。对于 Pyboard,bus可以是1-4、6 、'XA'、'XB'、'YA' 或 'YB'。对于 Pyboard Lite, bus 可以是1、2、6 、'XB' 或 'YA'。对于 Pyboard Dbus可以是 1-4、'XA'、'YA' 或 'YB'。在没有附加参数的情况下,UART 对象被创建但不初始化(它具有总线上次初始化的设置,如果有的话)。如果给出了额外的参数,则总线被初始化。参见init初始化参数。

Pyboard 上 UART 总线的物理引脚为:

  • UART(4)正在 XA: (TX, RX) = (X1, X2) = (PA0, PA1)

  • UART(1)正在 XB: (TX, RX) = (X9, X10) = (PB6, PB7)

  • UART(6)正在 YA: (TX, RX) = (Y1, Y2) = (PC6, PC7)

  • UART(3)正在 YB: (TX, RX) = (Y9, Y10) = (PB10, PB11)

  • UART(2) 正在 (TX, RX) = (X3, X4) = (PA2, PA3)

Pyboard Lite 仅支持 UART(1)、UART(2) 和 UART(6),引脚为:

  • UART(1)正在 XB: (TX, RX) = (X9, X10) = (PB6, PB7)

  • UART(6) 正在 YA: (TX, RX) = (Y1, Y2) = (PC6, PC7)

  • UART(2) 正在(TX, RX) = (X1, X2) = (PA2, PA3)

Pyboard D 仅支持 UART(1)、UART(2)、UART(3) 和 UART(4),引脚为:

  • UART(4)正在 XA: (TX, RX) = (X1, X2) = (PA0, PA1)

  • UART(1) 正在YA: (TX, RX) = (Y1, Y2) = (PA9, PA10)

  • UART(3)正在 YB: (TX, RX) = (Y9, Y10) = (PB10, PB11)

  • UART(2) 正在 (TX, RX) = (X3, X4) = (PA2, PA3)

注意: Pyboard D 有UART(1) YA不像 Pyboard 和 Pyboard Lite 都有UART(1) XBUART(6) YA

方法

UART.init(baudrate, bits=8, parity=None, stop=1, *, timeout=0, flow=0, timeout_char=0, read_buf_len=64)

使用给定的参数初始化 UART 总线:

  • baudrate是时钟频率。

  • bits是每个字符的位数,7、8 或 9。

  • parity 是奇偶校验, None0(偶数)或 1(奇数)。

  • stop 是停止位的数量,1 或 2。

  • flow 设置流量控制类型。可以是 0、UART.RTS, UART.CTSUART.RTS | UART.CTS.

  • timeout是等待写入/读取第一个字符的超时时间(以毫秒为单位)。

  • timeout_char 是在写入或读取时在字符之间等待的超时时间(以毫秒为单位)。

  • read_buf_len 是读取缓冲区的字符长度(0 表示禁用)。

如果波特率无法设置在所需值的 5% 以内,则此方法将引发异常。最小波特率由 UART 所在的总线频率决定;UART(1) 和 UART(6) 为 APB2,其余在 APB1 上。默认总线频率为 UART(1) 和 UART(6) 提供 1300 的最小波特率,为其他提供 650 的最小波特率。使用pyb.freq 来降低总线频率以获得较低的波特率。

注意:parity=None 时,仅支持 8 位和 9 位。启用奇偶校验后,仅支持 7 位和 8 位。

UART.deinit()

关闭 UART 总线。.

UART.any()

返回等待的字节数(可能为 0)。

UART.read([nbytes])

读取字符。如果nbytes 指定,则最多读取那么多字节。如果nbytes 缓冲区中可用,则立即返回,否则在足够的字符到达或超时后返回。

如果nbytes未给出,则该方法会读取尽可能多的数据。它在超时过后返回。

注意:对于 9 位字符,每个字符nbytes 占两个字节,必须是偶数,字符数为nbytes/2.

返回值:包含读入字节的字节对象。None 超时时返回。

UART.readchar()

在总线上接收单个字符。

返回值:读取的字符,作为整数。超时返回 -1。

UART.readinto(buf[, nbytes])

将字节读入buf. 如果 nbytes指定,则最多读取那么多字节。否则,最多读取len(buf)字节。

返回值:读取并存储到bufNone 超时的字节数。

UART.readline()

读取一行,以换行符结尾。如果存在这样的行,则立即返回。如果超时已过,则无论是否存在换行符,都会返回所有可用数据。

返回值: None 如果没有数据可用,则读取的行或超时。

UART.write(buf)

将字节缓冲区写入总线。如果字符为 7 位或 8 位宽,则每个字节为一个字符。如果字符为 9 位宽,则每个字符使用两个字节(小端),并且buf 必须包含偶数个字节。

返回值:写入的字节数。如果发生超时并且没有写入字节,则返回None.

UART.writechar(char)

在总线上写一个字符。 char 是要写入的整数。返回值:None。如果使用 CTS 流控制,请参见下面的注释。

UART.sendbreak()

在总线上发送中断条件。这会在 13 位的持续时间内将总线驱动为低电平。返回值:None.

常数

UART.RTS
UART.CTS

选择流量控制类型。

流量控制

在 Pyboards V1 和 V1.1 上,UART(2)UART(3)使用以下引脚支持 RTS/CTS 硬件流控制:

  • UART(2) 正在: (TX, RX, nRTS, nCTS) = (X3, X4, X2, X1) = (PA2, PA3, PA1, PA0)

  • UART(3) 正在:(TX, RX, nRTS, nCTS) = (Y9, Y10, Y7, Y6) = (PB10, PB11, PB14, PB13)

在 Pyboard Lite 上仅UART(2) 支持对这些引脚的流量控制:

(TX, RX, nRTS, nCTS) = (X1, X2, X4, X3) = (PA2, PA3, PA1, PA0)

在以下段落中,术语“目标”是指连接到 UART 的设备。

init()调用UART 的方法并flow 设置为其中一个或两个时 UART.RTS and UART.CTS 相关的流量控制引脚已配置。 nRTS是一个低电平有效输出, nCTS是一个启用了上拉的低电平有效输入。为了实现流量控制,Pyboard 的nCTS 信号应连接到目标,nRTS而Pyboard 的信号应连接到 nRTS 目标的nCTS.

CTS:目标控制 Pyboard 发射器

如果启用 CTS 流控制,则写入行为如下:

如果UART.write(buf)调用Pyboard 的方法,则传输将在nCTS是时停止任何时间段 False。 如果整个缓冲区没有在超时时间内传输,这将导致超时。该方法返回写入的字节数,使用户能够在需要时写入剩余的数据。在超时的情况下,一个字符将保留在 UART pending 中 nCTS。组成该字符的字节数将包含在返回值中。

如果 UART.writechar()当被称为 nCTSFalse除非目标断言方法将超时 nCTS时间。如果超时 将被提出。一旦目标断言,字符将被传输。 OSError 116 nCTS.

RTS:Pyboard 控制目标的发射器

如果启用 RTS 流控,则行为如下:

如果使用缓冲输入 (read_buf_len> 0),则缓冲输入字符。如果缓冲区已满,下一个到达的字符将导致nRTS 会去 False:目标应停止传输。当从缓冲区读取字符时nRTS 会去 True

请注意,该 any() 方法返回缓冲区中的字节数。假设缓冲区长度为N字节。如果缓冲区已满,并且另一个字符到达, nRTS则将设置为 False,并any()返回计数N。当读取字符时,附加字符将被放置在缓冲区中,并将包含在后续any()调用的结果中。

如果缓冲的输入不使用(read_buf_len == 0)字符的到来将导致nRTSFalse ,直到字符被读取。