[Raspberry Pi] 啟用Raspberry Pi 3B+ 序列埠功能

Introduction

對於Raspberry Pi 3B+來說，它的UART有三種功能:

1. 供內部藍牙使用
2. 控制終端使用(serial console)
3. 與其他設備進行序列通訊(serial communication)

Raspberry Pi 3B+有兩個UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，Universal是指可以自定義傳輸格式與baud rate，Asynchronous是指不依賴CPU時鐘)，分別為PL011 UART與mini UART，PL011使用獨立的硬體(ARM PrimeCell PL011)去控制傳輸的baud rate，所以傳輸的性能與穩定度都很好，但是mini UART的baud rate是使用系統核心時脈計算出來的，只能算半軟體的URAT，就算設定到115200bps實際上只有72000bps左右而已，相較之下效能與穩定度都不足。

PL011 UART在系統中是/dev/ttyAMA0，mini UART是/dev/ttys0，Raspberry Pi 3B+有兩個序列埠口為serial0與serial1，serial0是GPIO埠口，使用GPIO 14(pin 8)與GPIO 15(pin 15)，serial1是藍芽；在系統預設中，serial0是關閉的，serial1是指向/dev/ttyAMA0，所以無論是想用序列埠口作為serial console或者與其他設備做serial communication，首先要做的是啟用serial0這個序列埠口。

Enable Serial Port

本篇使用的硬體為Raspberry Pi 3B+，映像檔版本為2018-11-13-raspbian-stretch-lite；要啟用serial0可以使用raspi-config或者修改/boot/config.txt兩種方式。

使用raspi-config

1. 進入Raspberry Pi Software Configuration Tool
   

   sudo raspi-config

2. 選擇5 Interfacing Options並按下Enter鍵。
   
3. 選擇P6 Serial並按下Enter鍵。
   
4. 預設啟動serial interface會做為serial console使用，選擇Yes並按下Enter鍵；若要將serial interface作為通訊用則選擇No。
   
5. 最後會提示serial interface已啟動，重新啟動Raspberry Pi 3B+便可啟動serial interface。
   

修改/boot/config.txt

1. 開啟/boot/config.txt檔
   

   sudo vi /boot/config.txt

2. 文件最後加上enable_uart=1，儲存文件後重新啟動Raspberry Pi 3B+便可啟動serial interface。
   

上述兩種方法任一種執行完後，在/dev中可以看到serial0啟用了並指向/dev/ttyS0，此時就可以使用，此時就可以從GPIO埠口以serial的方式登入Raspberry Pi 3B+，預設的baud rate是115200。

Use PL011 For Serial Communication

如果進一步希望serial0可以使用PL011(/dev/ttyAMA0)來確保穩定的傳輸，可以編輯/boot/config.txt，加上dtoverlay=pi3-miniuart-bt，若希望進一步停用藍芽可再加上dtoverlay=pi3-disable-bt。


重啟系統後再觀察/dev中的內容，就會發現serial0是指向/dev/ttyAMA0了。