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[ESP32]HardwareSerial库使用

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简介

HardwareSerial 库是c++编写的,应用于esp32 Arduino应用环境的串口驱动库,我们在安装好ESP32的Arduino开发环境后就已经集成了这个串口操作库，在实际应用时直接引用就可以了。

注意：ESP32共有3个UART端口, 其中UART1用于Flash读/写，我们使用串口1时需要注意，需要将串口1映射到其他GPIO上即可，我测试了一下GPIO12、GPIO13,使用串口1时可以完美运行

串口名 Arduino名 TX RX
UART0 Serial pin1 pin3
UART1 Serial1 pin10 pin9
UART2 Serial2 pin17 pin16

效果演示

demo程序，将串口0接收到的数据传个串口1，再将串口1接受到的数据传输得串口0

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#include <Arduino.h>

#define SERIAL_BAUD 115200

HardwareSerial cardSerial(1);//声明串口1

int distance = 0;

void setup() {
  //初始化串口0
  Serial.begin(SERIAL_BAUD);
  //初始化串口1
  cardSerial.begin(SERIAL_BAUD,SERIAL_8N1,12,13);
  //初始化串口2
  Serial2.begin(SERIAL_BAUD);
}

void loop() {
   while (cardSerial.available() > 0) {
        uint8_t byteFromSerial = cardSerial.read();
        Serial.write(byteFromSerial);
    }
    while (Serial.available() > 0) {
        uint8_t byteFromSerial1 = Serial.read();
        cardSerial.write(byteFromSerial1);
    }
}

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上图中通过HardwareSerial库实现了对串口1的使用，具体说明见下文。

API函数详细说明

使用HardwareSerial库需要先声明一个对象，例如上文图中的HardwareSerial mySerial1(1);；
HardwareSerial类在声明对象时接收一个输入参数(0、1、2)，分别代表Serial、Serial1、Serial2；
声明对象后就可以按一般串口的方法使用了，方法说明如下：

初始化串口

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void HardwareSerial::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);

使能串口，参数如下：

  • baud：串口波特率，该值写0则会进入自动侦测波特率程序；
  • config：串口参数，默认SERIAL_8N1为8位数据位、无校验、1位停止位；
  • rxPin：接收管脚针脚号；
  • txPin：发送管脚针脚号；
  • invert：翻转逻辑电平，串口默认高电平为1、低电平为0；
  • timeout_ms：自动侦测波特率超时时间，如果超过该时间还未获得波特率就不会使能串口；

关闭串口

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void HardwareSerial::end();

失能串口，释放资源；

重新设置波特率

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void updateBaudRate(unsigned long baud);

设置接收缓存区大小

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size_t HardwareSerial::setRxBufferSize(size_t new_size)

设置接收缓存大小（默认为256字节）；
ESP32默认有128字节的硬件RX FIFO，在RX FIFO收到数据后会移送到上面的接收缓存中；

返回接收缓存数据长度

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int HardwareSerial::available(void);

返回发送缓存区可写长度

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int HardwareSerial::availableForWrite(void);

ESP32默认有128字节的硬件TX FIFO，该方法返回TX FIFO空闲字节数；

读取接收缓存区一个字节数据(1)

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int HardwareSerial::peek(void);

返回接收缓存中第一个字节数据，但并不从中删除它；

读取接收缓存区一个字节数据(2)

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int HardwareSerial::read(void);

返回接收缓存中第一个字节数据，读取过的数据将从接收缓存中清除；

等待串口收发完毕

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void HardwareSerial::flush();

发送数据

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size_t HardwareSerial::write(uint8_t c)
size_t HardwareSerial::write(const uint8_t *buffer, size_t size)

写数据到TX FIFO，在发送FIFO中的数据会自动输出到TX端口上；
该方法有很多重载，可以用来发送字符串、长整型、整形；
如果TX FIFO已满，则该方法将阻塞；

返回当前串口波特率

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uint32_t  HardwareSerial::baudRate()

日志输出设置

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void HardwareSerial::setDebugOutput(bool en);

设置该串口打印Debug信息(默认为0，失能后也会置为0)；

除上面方法外，因为继承自Stream类所以也可以用该类的方法：如size_t readBytes(char buffer, size_t length);和size_t readBytes(uint8_t buffer, size_t length)等。

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