UART

UART(通用异步收发器)使用起始位和停止位而非时钟信号来异步传输数据。接收端 UART 以称为波特率的特定频率读取数据位。

关键参数

波特率 — 通信速率(每秒位数)
起始/停止位 — 帧定界符
奇偶校验位 — 可选的错误检查
数据位 — 每帧 5–9 位
流控 — 通过 CTS/RTS 进行硬件握手

各子系统的传输模式

子系统	传输模式	波特率	备注
Linux	FIFO、CPU DMA	300 bps – 4 Mbps	DMA 非常适合 Bluetooth 模块
Boot(UEFI)	仅 FIFO	最高 115200	每字符 5–8 位
aDSP	仅 FIFO	115200、230400、460800、921600、1M、3M、6M	每字符 5–8 位

接口组件

设备树源文件

平台	文件
Dragonwing IQ-9075	`arch/arm64/boot/dts/qcom/sa8775p.dtsi`

API

子系统	头文件
Linux	`include/linux/tty.h`
Boot	`QcomPkg/Include/HSUart.h`
aDSP	`adsp_proc/core/api/buses/uart.h`

软件配置

Linux 设备树示例

4 线 UART(带流控):

uart7: serial@99c000 {
    compatible = "qcom,geni-uart";
    reg = <0 0x0099c000 0 0x4000>;
    clocks = <&gcc GCC_QUPV3_WRAP0_S7_CLK>;
    clock-names = "se";
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&qup_uart7_cts>, <&qup_uart7_rts>,
                <&qup_uart7_tx>, <&qup_uart7_rx>;
    interrupts = <GIC_SPI 608 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
    power-domains = <&rpmhpd SC7280_CX>;
    interconnects = <&clk_virt MASTER_QUP_CORE_0 0 &clk_virt SLAVE_QUP_CORE_0 0>,
                    <&gem_noc MASTER_APPSS_PROC 0 &cnoc2 SLAVE_QUP_0 0>;
    interconnect-names = "qup-core", "qup-config";
    status = "disabled";
};

GPIO pinctrl:

qup_uart7_cts: qup-uart7-cts-state { pins = "gpio28"; function = "qup07"; };
qup_uart7_rts: qup-uart7-rts-state { pins = "gpio29"; function = "qup07"; };
qup_uart7_tx:  qup-uart7-tx-state  { pins = "gpio30"; function = "qup07"; };
qup_uart7_rx:  qup-uart7-rx-state  { pins = "gpio31"; function = "qup07"; };

QUPAC 访问控制:

// 4-wire HS UART
{ QUPV3_0_SE7, QUPV3_PROTOCOL_UART_4W, QUPV3_MODE_FIFO, AC_HLOS, TRUE, TRUE, FALSE }

// 2-wire UART (no flow control)
{ QUPV3_0_SE5, QUPV3_PROTOCOL_UART_2W, QUPV3_MODE_FIFO, AC_HLOS, TRUE, FALSE, FALSE }

内核配置

编辑 kernel_platform/kernel/arch/arm64/configs/qcom_defconfig:

CONFIG_QCOM_GENI_SE=y
CONFIG_SERIAL_QCOM_GENI=y

在设备树中启用 UART 节点:

+serial1 = &uart7;

+&uart7 {
+    status = "ok";
+};

验证

验证 UART 设备注册

ls /dev/ttyHS*
# Expected: /dev/ttyHS1

dmesg | grep ttyH
# Expected: 99c000.serial: ttyHS1 at MMIO 0x99c000 ...

配置 UART 设置

stty -F /dev/ttyHS1 115200

运行环回测试

打开两个 SSH 终端。终端 1(写入):

echo "Hello UART" > /dev/ttyHS1

终端 2(读取):

cat /dev/ttyHS1

预期输出:Hello UART

调试

启用调试日志

mount -t debugfs none /sys/kernel/debug

echo -n "file qcom_geni_serial.c +p" > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control
echo -n "file qcom-geni-se.c +p" > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control
echo -n "file serial_core.c +p" > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control

dmesg | grep -i uart
dmesg | grep ttyHS

监控 UART 流量

minicom -D /dev/ttyHS1 -b 115200
# or
screen /dev/ttyHS1 115200

故障排除

未检测到 UART 设备(/dev/ttyHS* 缺失)

lsmod | grep qcom_geni
cat /proc/device-tree/soc/serial@*/status
ls -la /dev/tty*

确认设备树状态为 "ok"
确认内核配置中包含 CONFIG_SERIAL_QCOM_GENI=y
检查 GPIO 引脚配置和 QUPAC 访问控制设置

数据传输失败/乱码

# Check current UART config
stty -F /dev/ttyHS1 -a

# Set baud rate
stty -F /dev/ttyHS1 115200

# Enable/disable hardware flow control
stty -F /dev/ttyHS1 crtscts    # enable
stty -F /dev/ttyHS1 -crtscts   # disable

确认两端波特率一致
检查流控配置(CTS/RTS)
先使用环回模式进行测试

权限被拒绝

ls -la /dev/ttyHS*
usermod -a -G dialout $USER

CPU 占用率高/传输缓慢

对于高速传输,从 FIFO 模式切换为 DMA 模式
检查中断统计信息:cat /proc/interrupts | grep uart
检查电源管理:cat /sys/kernel/debug/pm_genpd/pm_genpd_summary

调试检查清单

内核配置包含 CONFIG_SERIAL_QCOM_GENI=y
UART 节点的设备树状态设置为 "ok"
GPIO 引脚已正确配置和映射
QUPAC 访问控制已正确配置
两端波特率一致
流控设置一致
设备文件权限正确

IQ-9075 EVK

关键参数

各子系统的传输模式

接口组件

设备树源文件

API

软件配置

Linux 设备树示例

内核配置

验证

调试

启用调试日志

监控 UART 流量

故障排除

调试检查清单

资源

IQ-9075 EVK

​关键参数

​各子系统的传输模式

​接口组件

​设备树源文件

​API

​软件配置

​Linux 设备树示例

​内核配置

​验证

​调试

​启用调试日志

​监控 UART 流量

​故障排除

​调试检查清单

​资源

关键参数

各子系统的传输模式

接口组件

设备树源文件

API

软件配置

Linux 设备树示例

内核配置

验证

调试

启用调试日志

监控 UART 流量

故障排除

调试检查清单

资源