介绍

UART（通用异步接收器/发送器）是一种串行通信协议，其中数据一次一位地串行传输。异步串行通信广泛用于面向字节的传输。在异步串行通信中，一次传输一个字节的数据。

UART串行通信协议使用定义的帧结构作为其数据字节。异步通信中的帧结构包括：

• START位：它有点表示串行通信已启动且始终为低电平。
• DATA BYTE位：数据位可以是5到9位的包。通常我们使用8位数据包，它总是在START位之后发送。
• STOP位：通常为一位或两位。它在数据位包之后发送以指示帧结束。停止位始终为逻辑高电平。

通常，异步串行通信帧由START位（1位）后跟DATA BYTE（8位）和STOP位（1位）组成，它形成一个10位帧，如上图所示。帧也可以由2个STOP位而不是单个位组成，并且在STOP位之后还可以有一个PARITY位。

基于NodeMCU的ESP8266有两个UART接口，UART0和UART1。通过UART接口的ESP8266数据传输速度可达到115200的40倍，即4.5 Mbps。默认情况下，40MHz振荡器的UART0波特率为115200。它可以根据应用需要更改为用户定义的值。

NodeMCU UART引脚

NodeMCU UART引脚

 

TXD（数据传输引脚）

          该引脚用于串行传输数据。

RXD（数据接收引脚）

          该引脚用于串行接收数据。

注： SD_DATA_1 / RXD1引脚内部用于与闪存的SPI四通信。因此，我们只能使用UART1的TXD1引脚。

 

基于NodeMCU LUA的UART功能

让我们看一下基于LUA的函数，这些函数可用于NodeMCU中的UART接口。

uart.setup()

该功能配置UART的通信参数。

注意：如果此功能在接收过程中重新配置UART，则通过UART发送的字节将丢失。

句法： uart.setup(id, baud, databits, parity, stopbits[, echo])

参数：

• id： UART id（0或1）。
• baud：波特率可以是以下之一：300,600,1200,2400,4800,9600,19200,31250,38400,57600,74880,115200,230400,256000,460800,921600,1843200,3686400。
• databits：数字，每帧数据位数。它可以采用以下值之一：5,6,7,8
• parity：如果需要，从uart.PARITY_NONE，uart.PARITY_ODD或uart.PARITY_EVEN设置奇偶校验选项
• stopbits：设置否。每帧停止位。它可以是以下之一：uart.STOPBITS_1，uart.STOPBITS_2
• echo：如果为0，则禁用echo，否则启用echo（如果省略则默认）

返回：配置的波特率。

例：

-- configure for 9600, 8N1, with echo
uart.setup(0, 9600, 8, uart.PARITY_NONE, uart.STOPBITS_1, 1)

 

uart.on()

此函数设置回调函数以处理UART事件。目前仅支持“数据”事件。

注意：由于ESP8266的限制，只有UART 0能够接收数据。

句法： uart.on(method, [number/end_char], [function], [run_input])

参数：

• method： “数据”，数据将在UART上接收
• number/end_char： number用于设置要接收的数据字节数。end_char是将用作数据结尾的任何字符。
• function：这是回调函数，它根据number / end_char中定义的方式完全接收数据时触发。它有数据作为输入参数来处理。
• 例如，功能（数据）打印（“接收数据：”，数据）结束
• run_input： 0或1.如果为0，UART的输入将不会进入Lua解释器。它可以接受二进制数据。如果为1，UART的输入将进入Lua解释器并运行。

要取消注册回调，请仅提供“data”参数。即uart.on(“data”)

返回： null

 

uart.alt()

该功能用于更改UART引脚分配。

句法： uart.alt(on)

参数：

• On： 0表示标准引脚，即GPIO3和GPIO1，1表示使用备用引脚，即GPIO13和GPIO15。

返回： null

 

uart.getconfig()

该函数用于返回UART的当前配置参数。

句法： uart.getconfig(id)

参数：

• id： UART id（0或1）。

返回：返回四个值，如下所示：

• baud：以下之一：300,600,1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,74880,115200,230400,256000,460800,921600,1843200,3686400
• databits：以下之一：5,6,7,8
• parity：以下之一：uart.PARITY_NONE，uart.PARITY_ODD或uart.PARITY_EVEN
• stopbits：以下之一：uart.STOPBITS_1，uart.STOPBITS_1_5或uart.STOPBITS_2

 

uart.write（）

该函数将字符串或字节写入UART。

句法： uart.write(id, data1 [, data2, ...])

参数：

• id： UART id（0或1）。
• data1, data2, ...：通过UART发送的字符串或字节

返回： null

例：

uart.write(0, "Hello, world\n")

 

例

让我们为两个NodeMCU之间的UART串行通信编写一个Lua脚本。

这里发送器NodeMCU将从UART1发送引脚发送字符串，即TXD1。接收器NodeMCU将接收它并在串行监视器窗口上打印。

 

NodeMCU Transmitter（发送）的Lua脚本

uart.setup(1, 115200, 8, uart.PARITY_NONE, uart.STOPBITS_1, 1)-- setup UART1 i.e. pin GPIO2
while true do   --send string per second continuously
    uart.write(1, "Hello friend\n")
    tmr.delay(1000000)
end

NodeMCU Receiver（接收）的Lua脚本

输出结果

下面是接收器端的ESPlorer串行监视器输出窗口。接收器NodeMCU将在ESPlorer输出窗口上打印接收的数据，如下图所示。