USB虚拟UART功能

一、演示功能概述

USB 虚拟 UART 是一种通过 USB 接口模拟传统串行通信端口（COM 口）的技术。它允许计算机通过 USB 接口与支持 UART 协议的设备进行通信，而无需额外的物理串口硬件。非常适合linux 作为主控，调用air8000上的wifi,4g,蓝牙，gps,等硬件资源。

本章节将使用 Air8000 整机开发板演示 USB 虚拟 UART 功能的使用方法

二、准备硬件环境

参考：硬件环境清单第二章节内容，准备以及组装好硬件环境。

2.1 Air8000 整机开发板

三、准备软件环境

1. 烧录工具 Luatools；

2. 内核固件文件（底层 core 固件文件）：LuatOS-SoC_V2005_Air8000；此页面有新版本固件的话选用最新版本固件。

3. LuatOS 需要的脚本和资源文件：https://gitee.com/openLuat/LuatOS-Air8000/tree/master/Core_board_demo/usb_uart

4. lib 脚本文件：使用 Luatools 烧录时，勾选添加默认 lib 选项，使用默认 lib 脚本文件；

准备好软件环境之后，接下来查看如何烧录项目文件到 Air8000 开发板中，将本篇文章中演示使用的项目文件烧录到 Air8000 开发板中。

四、软硬件资料

4.1 API 接口介绍

uart - luatos@air8000 - 合宙模组资料中心

4.2 硬件设计介绍

USB 虚拟串口功能需要保证模组 usb 能被电脑正常识别三个端口，可以在设备管理器中查看。其中（COM59）为虚拟串口，串口助手打开此虚拟串口进行通讯

USB 硬件电路设计参考：USB 接口电路 - luatos@air8000 - 合宙模组资料中心

五、代码示例介绍

5.1 代码介绍

-- LuaTools需要PROJECT和VERSION这两个信息
PROJECT = "usb_uart"
VERSION = "1.0.0"

-- 引入必要的库文件(lua编写), 内部库不需要require
sys = require("sys")
_G.sysplus = require("sysplus")

--[[
注意: 若使用普通串口调试功能, 需要以下条件之一才能收到数据
1. 把DTR设置为高电平
2. 先发送一次数据
]]

log.info("main", "usb uart demo")

local uartid = uart.VUART_0 -- USB虚拟串口的固定id

--初始化
local result = uart.setup(
    uartid,--串口id
    115200,--波特率,其实无所谓, 纯虚拟串口
    8,--数据位
    1--停止位
)

-- 收取数据会触发回调, 这里的"receive" 是固定值
uart.on(uartid, "receive", function(id, len)
    local s = ""
    repeat
        -- s = uart.read(id, 1024)
        s = uart.read(id, len)
        if s and #s > 0 then -- #s 是取字符串的长度
            -- 如果传输二进制/十六进制数据, 部分字符不可见, 不代表没收到
            -- 关于收发hex值,请查阅 https://doc.openluat.com/article/583
            log.info("uart", "receive", id, #s, s)
            uart.write(uart.VUART_0, s)
            -- log.info("uart", "receive", id, #s, s:toHex())
        end
    until s == ""
end)
local tx_buff = zbuff.create(24)
tx_buff:set(0, 0x31)
-- 并非所有设备都支持sent事件
uart.on(uartid, "sent", function(id)
    log.info("uart", "sent", id)
end)

sys.taskInit(function()

    while 1 do
        -- uart.write(uart.VUART_0, "hello test usb-uart\r\n")
        uart.tx(uart.VUART_0, tx_buff,0, tx_buff:len())
        sys.wait(1000)
    end
end)

-- 用户代码已结束---------------------------------------------
-- 结尾总是这一句
sys.run()
-- sys.run()之后后面不要加任何语句!!!!!

5.2 功能测试

烧录完脚本后，模组会隔 1s 往虚拟串口中发送 32 个数字 1，但是需要满足以下两个条件其中之一才会发送：

条件一：把 DTR 设置为高电平条件二：先发送一次数据给模组

下面将分别演示两个不同的条件下的现象：

5.2.1 DTR 设置为高电平情况

串口助手打开 DTR 选项的话，打开串口的时候模组会识别到串口 connected，就可以进行通讯了。

5.2.2 先发送一次数据给模组情况

串口助手不打开 DTR 选项的话，需要先给模组发送一次数据后才能正常通讯。

六、总结

至此，我们已经用 Air8000 整机开发板演示了 USB_UART 功能。