合宙Luat 2G/4G系列模块Lua版本串口功能汇总

Posted 2021-04-10 合宙Luat

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硬件概述

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本文将描述Air系列模块（2G和4G模块）Lua版本上通用串口、调试串口、调试串口、USB口的特性和使用方法，先看一张对比图：

若无特别说明，下文中描述的串口包括通用串口、调试串口、USB口三种，描述的串口通信的对端设备称作MCU。

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应用层数据收发原理

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注意：默认状态下，在合适的时间点（此时间点不可预知），系统会自动进入休眠状态；串口数据收发之前，必须通过pm.wake(...)接口使系统持续处于唤醒状态，才能保证收发功能正常；收发结束后，可以通过pm.sleep(...)接口允许系统自动休眠。

2.1   数据接收

在core中的应用层，有一个1460字节的缓冲区，串口驱动接收到的数据插入此缓冲区；脚本有轮询和中断两种方式，通过uart.read(...)接口读取缓冲区中的数据；

需要注意如下两点：

1）脚本读取的速度要大于数据插入的速度，否则会造成缓冲区溢出，数据出错；

2）MCU一次性发送给模块的数据，调用uart.read接口，并不一定能够一次性读取完整，必须使用“循环读取数据”+“数据拼接判断完整性”的方案来处理；例如MCU一次性发送1460字节的数据，模块使用轮询或者中断第一次读取数据时，缓冲器里面可能才接收到10字节的数据。

2.1.1  uart.read接口详解

uart.read(id, format)

--- 读取串口数据（此接口不会阻塞，立即返回）

-- @number id 串口ID

-- @string or number format 读取串口数据的格式，有如下几种

-- number类型的数字：表示读取指定长度字节的数据

--     如果缓冲区中没有数据，则返回空字符串，返回值为string类型

--     如果缓冲区中的数据长度小于等于要读取的数据长度，则返回缓冲区中的所有数据，返回值为string类型

--     如果缓冲区中的数据长度大于要读取的数据长度，则返回要读取的长度的数据，返回值为string类型

-- string类型的*l：  表示读取到换行符

--     如果缓冲区中没有数据，则返回空字符串，返回值为string类型

--     如果缓冲区中的数据没有 ，则返回缓冲区中的所有数据，返回值为string类型

--     如果缓冲区中的数据有 ，则返回到 结束的所有数据（包括 ），返回值为string类型

-- string类型的*n：  表示读取整型数据

--     如果缓冲区中没有数据，则返回0，返回值为number类型

--     如果缓冲区中的第一个字节的数据不是+、-、数字，则返回0，返回值为number类型

--     如果缓冲区中的前几个字节满足整型数据格式[+-]%d+，则按照最长匹配返回数据，返回值为number类型

-- string类型的*s：  表示读取到空格字符

--     如果缓冲区中没有数据，则返回空字符串，返回值为string类型

--     如果缓冲区中的数据没有空格，则返回缓冲区中的所有数据，返回值为string类型

--     如果缓冲区中的数据有空格，则返回到空格结束的所有数据（不包括空格），返回值为string类型

2.1.2   轮询方式读取数据

轮询方式比较简单，脚本定时调用uart.read接口读取数据、拼接数据、检查数据完整性、处理数据即可。

详细代码参考uart的demo。

2.1.3   中断方式读取数据

中断方式处理逻辑如下：

1）脚本调用uart.on(id, "receive", intFnc)注册中断处理函数intFnc；

2）脚本接收到core中产生的数据中断消息后，执行intFnc；

3）脚本在intFnc中循环调用uart.read接口读取数据、拼接数据、检查数据完整性、处理数据，直至没有数据可读；

什么情况下，core中才会产生数据中断消息呢？

当缓冲区为空时，收到数据才会插入缓冲区，然后产生数据中断消息；如果缓冲区不为空，收到数据时仅仅插入缓冲区，并不会产生数据中断消息。所以第3步要把缓冲区中的数据读完，这样才能保证以后收到的数据，可以产生中断消息，脚本可以及时处理。

详细代码参考uart的demo。

2.2  数据发送

脚本使用uart.write接口发送数据，一次性最多支持发送1460字节的数据；

可以通过异步消息来通知脚本数据已经发送成功，参考uart的demo。

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相关常见问题

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3.1  api文档在哪里

http://wiki.openluat.com/doc/luatApi/#uart

代码详见uart的demo。

3.2  休眠、唤醒和功耗控制

默认状态下，在合适的时间点（此时间点不可预知），系统会自动进入休眠状态；串口数据收发之前，必须通过pm.wake(...)接口使系统持续处于唤醒状态，才能保证收发功能正常；收发结束后，可以通过pm.sleep(...)接口允许系统自动休眠。

如果项目不要求低功耗，为了编程方便，可以调用pm.wake使系统一直处于唤醒状态。

如果项目要求低功耗，除了动态控制休眠唤醒外，还要使用uart.close关闭串口，这样才能完全消除串口功能的功耗。

3.3  2G模块的调试串口可以用来做普通数据传输使用吗

可以用来做普通数据传输，但是不建议使用，原因有如下两点：

1）调试串口数据传输不稳定，很容易丢失数据；必须在应用层之上增加重试和容错机制。

2）调试串口主要用于烧写固件和输出日志，有一套专用协议，如果要用做普通数据传输，必须按照这套协议开发对端程序。

有需要的话，参考hostUart的demo。

3.4  4G模块的USB口可以和PC之间进行数据传输吗

USB在PC端映射出的ASR Modem Device AT口可以和PC进行数据传输。

代码详见usbdata的demo。

3.5  RS485通信的收发方向控制

可使用uart.set_rs485_oe接口配置此功能。请参考：

http://wiki.openluat.com/doc/luatApi/#uartset_rs485_oe

3.6   串口无法数据通信

检查一下串口电平是否匹配，软件上是否进入了休眠。

以上就是合宙Luat 2G/4G模块Lua版本的通用串口、调试串口、USB口的特性和使用方法，如有疑问或建议，请留言给我们吧~

更多福利，敬请期待

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