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一、前言
测试串口外设最省事的方法是串口回环测试，因为串口回环测试不需要外部串口工具。本实验使用GPIO23作为UART1_TX，GPIO18作为UART1_RX，然后在电路上只需用一根杜邦线将GPIO23与GPIO18连接起来即可。
ESP-IDF打印的信息：
从Monitor反馈的logo可以看到，串口1接收到字符串“hello,world”，然后通过函数strlen( )获取收到的字符串的长度（长度是11）。
串口0（UART0）一般被用于下载与监控程序，所以最好不要用于开发功能。
二、VSCODE + ESP-IDF
2.1、快速创建项目
按照第一章节的方式创建一个sample_project的模版。ESP32 + ESP-IDF ｜GPIO 01 - 驱动外部两个LED灯，以每300ms的时间间隔闪烁
2.2、选择串口通道，ESP芯片型号
还是按照第一章节的方式来选择串口通道与ESP芯片信号
三、代码
官方文档：https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32/api-reference/peripherals/uart.html
3.1、头文件
使用ESP32的串口外设时，需要包含头文件“driver/uart.h”.
3.2、全局变量
- 数组msg_test[] ：其实就是一个字符串，这个数组将被uart1发送出去，然后被uart1接收回来（回环测试）。
- 数组buffer[UART1_RX_BUF_SIZE]：用于暂时存储uart1接收回来的字符串。
- 结构体uart1_config：用于初始化uart1的功能（波特率，数据位的个数等）。
3.3、app_main( )函数
3.4、实验代码
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "driver/gpio.h"
#include "driver/uart.h"
#include "esp_log.h"
#include "esp_err.h"
#define UART1_TX_BUF_SIZE 256 /* 256个字节 */
#define UART1_RX_BUF_SIZE 256 /* 256个字节 */
static const char *TAG = "UART section0";
static uint8_t s_led_state = 0;
static char msg_test[] = "hello,world"; /* 测试使用的字符串 */
static char buffer[UART1_RX_BUF_SIZE]; /* 暂时存储从串口接收到的字符串 */
/* 串口1的配置 */
const uart_config_t uart1_config =
{
.baud_rate = 115200, /* 通讯波特率 */
.data_bits = UART_DATA_8_BITS, /* 每一个数据是8位 */
.parity = UART_PARITY_DISABLE, /* 关闭奇偶校验 */
.stop_bits = UART_STOP_BITS_1, /* 停止位是1位 */
.flow_ctrl = UART_HW_FLOWCTRL_DISABLE, /* 软件控流 */
.source_clk = UART_SCLK_APB, /* APB时钟 */
};
void app_main(void)
{
ESP_LOGI(TAG, "Example configured to uart communication");
/* 复位GPIO的状态 */
gpio_reset_pin(26);
/* 设置GPIO26为输出模式 */
gpio_set_direction(26,GPIO_MODE_OUTPUT);
/* 设置串口1的参数 */
ESP_ERROR_CHECK(uart_param_config(UART_NUM_1,&uart1_config));
/* 设置串口的gpio口，esp32支持gpio口动态设置，这一次先使用默认的串口gpio */
ESP_ERROR_CHECK(uart_set_pin(UART_NUM_1,GPIO_NUM_23,GPIO_NUM_18,UART_PIN_NO_CHANGE,UART_PIN_NO_CHANGE));
/* 启动串口1 */
ESP_ERROR_CHECK(uart_driver_install(UART_NUM_1, /* 串口1 */
UART1_TX_BUF_SIZE, /* 发送FIFO的大小 */
UART1_RX_BUF_SIZE, /* 接受FIFO的大小 */
0, /* 不使用queue */
NULL, /* 因为不使用queue，所以NULL */
0) /* 不分配中断标志 */
);
while(1)
{
uart_write_bytes(UART_NUM_1,msg_test,strlen(msg_test)); /* 将字符串“hello,world"放入串口1的TX_FIFO */
s_led_state = !s_led_state; /* 将电平取反 */
vTaskDelay(500 / portTICK_PERIOD_MS); /* 延时300ms */
gpio_set_level(26,s_led_state); /* gpio输出电平 */
int len = uart_read_bytes(UART_NUM_1,buffer,(UART1_RX_BUF_SIZE - 1), 20 / portTICK_PERIOD_MS); /* 从串口1的RX_FIFO获取字符串 */
/* 如果读到包的话 */
if(len)
{
buffer[len] = '\0'; /* 在结尾加入字符'\0'， */
ESP_LOGI(TAG,"Recv str -> %s , and the length is:%d",buffer,strlen(buffer)); /* 打印logo */
ESP_LOGI(TAG,"The size of buffer is %d,and ready to clear this buffer.",sizeof(buffer)); /* 打印logo */
memset(buffer,0,sizeof(buffer)); /* 清空内存，等待下一次的串口保文。 */
}
}
}
四、相关API
4.1、uart_param_config( )
- uart_num : 很简单，就是uart的端口号。这一次实验使用uart1，对应的宏是UART_NUM_1。
- uart_config
从上图可以看到，结构体uart_config_t里的成员变量基本都是枚举类型，除了成员变量baud_rate与成员变量use_ref_tick。
4.2、uart_set_pin( )
有意思的是，esp32支持通过软件来设置uart的硬件引脚，真的非常方便！！
4.3、uart_driver_install( )
刚开始没有注意到笔记：Rx_buffer_size应该大于UART_FIFO_LEN。Tx_buffer_size应该为零或者大于UART_FIFO_LEN。导致程序编译不成功！！！
从上图可以看到，Rx_buffer_size应该大于128字节，Tx_buffer_size应该为零或者大于128字节。
4.4、uart_write_bytes( )
如果tx_buffer_size设置为0，那么uart_write_bytes将会“阻塞”程序（就是程序会卡在这个函数，直到所有数据都发送出去）。不管怎样，在我看来都不应该将tx_buffer_size设置为0而影响整个程序的实时性，毕竟ESP-IDF框架是基于freertos实时系统。
4.5、uart_read_bytes( )
函数很简单，值得注意的是uart_read_bytes( )接收完字符串后，最好在字符串的最后加入字符‘\0’，这是一个很好的C代码习惯（可以避免strlen等C标准库的一些bug）。详细可以阅读《C和指针》这本书。
还有另外一个好习惯就是使用memset( )函数清除整个buffer内存，避免影响下一次字符串读取与判断。