RK平台UART开发！从驱动配置到测试全流程

在嵌入式开发中，UART（通用异步收发传输器）是实现设备间数据交互的关键接口，广泛应用于调试、传感器通信等场景。瑞芯微（Rockchip）平台针对不同操作系统（Linux、RT-Thread）提供了完善的UART开发支持，本文将结合官方开发指南，从功能特点、驱动配置、测试验证三个维度，带大家快速掌握RK平台UART开发技巧，文末还附上知识脑图方便梳理思路～

一、RK UART核心功能特点

无论基于Linux还是RT-Thread系统，RK平台UART均以16550A串口标准为基础，核心功能保持一致，实际支持情况需以具体芯片手册为准：

•数据格式灵活：支持5-8位数据位、1/1.5/2位停止位，仅支持奇校验/偶校验（不支持mark/space校验）。

•高效传输能力：自带32字节或64字节的收发FIFO，最高支持4M波特率（需配合芯片时钟分频策略），支持中断传输和DMA传输两种模式。

•增强功能支持：部分UART模块支持硬件自动流控（RTS+CTS）和串口唤醒系统（需修改trust固件）。

二、Linux系统下UART开发实战

Linux系统中，RK UART分为“普通串口”和“控制台”两种使用场景，配置流程差异较大，以下以常用的Linux 4.4/4.19内核为例说明。

（一）普通串口配置：三步搞定驱动与参数

普通串口适用于设备间数据通信（如与传感器、模块交互），核心是完成驱动路径确认、配置项开启和DTS参数修改。

1.明确驱动路径

Linux 3.10内核使用独立驱动文件drivers/tty/serial/rk_serial.c；Linux 4.4及以上内核采用8250通用串口驱动，核心文件包括：

•drivers/tty/serial/8250/8250_core.c（驱动核心）

•drivers/tty/serial/8250/8250_dw.c（Synopsis DesignWare适配）

•drivers/tty/serial/8250/8250_dma.c（DMA功能支持）

2. menuconfig开启配置

进入内核配置界面，按以下路径勾选UART相关选项，建议使用RK SDK默认配置：

Device Drivers--->Characterdevices--->  Serial drivers--->   [*]8250/16550andcompatible serial support（勾选8250驱动）   [*] Rockchip serial port support（RK专属选项）

3. DTS参数配置（关键！）

DTS（设备树）用于定义UART硬件资源，以RK3568芯片UART1为例，典型配置如下，仅允许修改标注的可配置参数：

&uart1 {  compatible ="rockchip,rk3568-uart","snps,dw-apb-uart";  reg = <0x00xfe6500000x00x100>;//硬件地址（不可修改）  interrupts = 117IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;//中断号（不可修改）  clocks = <&cru SCLK_UART1>, <&cru PCLK_UART1>;//时钟（不可修改）  clock-names ="baudclk","apb_pclk";//时钟名称（不可修改）  reg-shift= <2>;//寄存器移位（不可修改）  reg-io-width = <4>;//寄存器宽度（不可修改）   // 可配置参数1：DMA使能/关闭  dma-names ="tx","rx";//"tx"/"rx"开启，"!tx"/"!rx"关闭  // 可配置参数2：引脚复用（含流控引脚）  pinctrl-names ="default";  pinctrl-0= <&uart1m0_xfer &uart1m0_ctsn &uart1m0_rtsn>;//开启流控引脚  // 可配置参数3：模块使能/关闭  status ="okay";//"okay"开启，"disabled"关闭  // 可配置参数4：串口唤醒（需配合trust固件）  wakeup-source;};

示例需求：开启RK3568 UART1，启用DMA和硬件流控。

DTS修改后：如上配置，确保dma-names为"tx"/"rx"，pinctrl-0包含流控引脚，status设为"okay"。

4.波特率配置与设备注册

•波特率计算：UART波特率=工作时钟源/内部分频系数/ 16，驱动会自动根据配置的波特率获取时钟，常用波特率（115200、921600、1.5M、3M、4M）均稳定支持。

•设备注册验证：系统启动后，若日志出现fe650000.serial: ttyS1 at MMIO 0xfe650000 (irq = 67, base_baud = 1500000) is a 16550A，说明设备注册成功，对应节点为/dev/ttyS1（可通过DTS的aliases修改编号）。

（二）控制台配置：作为系统调试接口

控制台串口用于输出系统日志、执行调试命令，基于fiq_debugger实现，以UART2为例：

1.驱动路径

•Linux 3.10：arch/arm/mach-rockchip/rk_fiq_debugger.c

•Linux 4.4及以上：drivers/soc/rockchip/rk_fiq_debugger.c

核心驱动文件：drivers/staging/android/fiq_debugger/fiq_debugger.c

2.配置流程

1.menuconfig开启：

Device Drivers --->[*]Staging drivers ---> [*]Android --->  [*]Rockchip FIQ Debugger

1.DTS配置：需禁用对应普通串口，配置bootargs和fiq-debugger节点：

chosen: chosen {  bootargs ="earlycon=uart8250,mmio32,0xfe660000 console=ttyFIQ0";// 指向控制台设备};fiq-debugger {  compatible ="rockchip,fiq-debugger";  rockchip,serial-id = <2>;// 使用UART2  rockchip,wake-irq = <0>;  rockchip,irq-mode-enable = <1>;// 1=IRQ模式，0=FIQ模式  rockchip,baudrate = <1500000>;// 仅支持115200或1.5M  interrupts = 252IRQ_TYPE_LEVEL_LOW>;  pinctrl-names ="default";  pinctrl-0= <&uart2m0_xfer>;  status ="okay";};&uart2 {  status ="disabled";// 禁用普通串口模式};

1.parameter.txt配置（Linux 3.10/4.4需添加）：

CMDLINE:console=ttyFIQ0 androidboot.console=ttyFIQ0

（三）Linux UART测试：用官方工具验证

瑞芯微提供测试程序ts_uart.uart及测试文件send_0x55/send_00_ff（可联系FAE获取），测试步骤如下：

1.准备工作：通过ADB推送文件到开发板并赋予权限：

adb root && adb remountadb push ts_uart.uart /dataadb push send_0x55 /data && adb push send_00_ff /dataadb shell"su -c chmod +x /data/ts_uart.uart"

1.测试发送：向/dev/ttyS1发送send_0x55文件，波特率1.5M，关闭流控：

adbshell"/data/ts_uart.uart s /data/send_0x55 1500000 0 0 0 /dev/ttyS1"

通过USB转UART模块连接PC，用串口工具（如SecureCRT）接收数据，验证发送是否正常。

1.测试自发自收：无需外部硬件，验证串口内部收发一致性：

adbshell"/data/ts_uart.uart m /data/send_00_ff 1500000 0 0 0 /dev/ttyS1"

若日志显示send:1172, receive:1172 total:1172，说明收发一致，测试通过。

1.测试流控：验证RTS/CTS硬件流控：

•拉高CTS引脚电平，执行发送命令，数据应阻塞；

•释放CTS为低电平，阻塞数据应继续发送；

•测量RTS引脚电平，确认能正常高低切换。

三、RT-Thread系统下UART开发实战

RT-Thread作为轻量级实时操作系统，RK UART配置更简洁，核心是开启驱动、配置设备节点和测试验证。

（一）代码路径与配置

1.核心代码路径：

◦串口框架：components/drivers/serial/（serial.c/serial.h）

◦适配层：bsp/rockchip-pisces/drivers/drv_uart.c/drv_uart.h

◦测试程序：bsp/rockchip-common/tests/termios_test.c

1.开启UART配置：进入RT-Thread配置界面，勾选需要的UART设备：

RT-Thread bsp drivers ---> RT-Thread rockchip common drivers ---> [*]Enable UART [*]Enable UART0 [*]Enable UART2  // 根据需求勾选其他UART（如UART1、UART3）

配置完成后，系统会生成/dev/uart0//dev/uart2等设备节点，通过list_device命令可查看：

msh>list_devicedevice    type    refcount------    -------------------- ----------uart2    CharacterDevice  0uart0    CharacterDevice  0

（二）串口测试与控制台配置

1.开启测试程序：

RT-Thread bsp testcase---> [*] Enable BSP Common TEST [*] Enable BSP Common UART TESTRT-Thread Components---> Device virtual filesystem--->  [*]Usingdevice virtual filesystem  [*]Usingdevfsfordevice objects POSIX layerandC standard library--->  [*] Enable termios feature

1.测试命令：

◦接收数据：termtest r /dev/uart4 115200（从uart4接收，波特率115200）

◦发送数据：termtest s /dev/uart4 115200（向uart4发送）

◦收发双向测试：termtest t /dev/uart4 115200

1.控制台配置：将UART2设为控制台，输出rt_kprintf日志：

RT-ThreadKernel--->KernelDeviceObject--->  [*]Usingconsoleforrt_kprintf  (128) the buffer sizeforconsolelog printf  (uart2) the device nameforconsole  (1500000) the baud rateforconsole

（三）波特率支持

RT-Thread下，1.5M及以下波特率可稳定支持，1.5M以上需结合芯片时钟树实际测试，确保数据传输稳定性。

四、RK UART开发知识脑图

五、开发注意事项

1.硬件差异：不同RK芯片UART功能可能裁剪（如部分不支持DMA或流控），需优先参考对应芯片手册。

2.资源冲突：控制台模式与普通串口模式互斥，启用fiq_debugger后需禁用对应普通串口节点。

3.DMA使用场景：仅当数据量极大时，DMA才能明显减轻CPU负载，普通场景建议用中断模式（启动更快、资源消耗少）。

掌握以上内容，即可轻松应对RK平台UART在不同系统下的开发需求，无论是调试接口还是设备通信，都能高效实现～