在本教程中，我们将学习如何使用树莓派的串口和显示一些文本。本教程仅适用于使用官方SDK编写C语言的树莓派Pico。我们将学习所有必要的步骤树莓派Pico串行编程和打印' Hello, World!'文本的串行输出。
大纲
树莓派的串口简介
使用Raspberry Pi Pico闪烁LED后，下一个逻辑步骤是使用串口打印一些文本，比如Hello World。这里的重点不是通过串口打印的文本，而是Raspberry Pi Pico将数据传输到串口的过程。
关于Raspberry Pi Pico Serial C SDK的美丽之处是，它定义了“stdio”风格的函数，如“printf”供我们使用。
在继续编程树莓派Pico串口之前，我们必须了解一点树莓派Pico的串口输入和输出。树莓派Pico的串行输入和输出可以是UART或USB CDC。
树莓派Pico有两个UART外设:UART0和UART1。当您使用' printf '函数打印数据时，默认的串口是UART，并且使用UART0外设。
注意:Pico SDK有一个单板配置文件，名为“Pico .h”，它将一些重要的引脚设置为不同操作的默认值，如UART、板载LED、I2C、SPI等。
根据该单板配置文件，UART0是默认的UART外设，UART0_TX Pin是GPIO 0 (g0)， UART0_RX Pin是GPIO 1 (GP1)。看看树莓派Pico的引脚在“开始与树莓派Pico”教程中所有可能的GPIO引脚，可以配置为UART0或UART1引脚。
探索Hello World示例
在简要介绍Raspberry Pi Pico的串行编程之后，让我们不再探究串行输出的示例。在继续之前，如果你还没有通过使用C SDK对编程树莓派Pico进行初始设置，那么我强烈建议你参考之前的教程“用C编程树莓派Pico”。
在那篇教程中，我讨论了设置树莓派(这是树莓派电脑，不是Pico)的所有必要步骤，比如下载工具、SDK、示例和用Blinky示例编程Pico。
在' pico-examples '目录(在/home/pi/pico目录下)中，可以看到组织到几个目录中的所有示例的列表。在之前的教程中，我们研究了' blink '目录(以及相应的源文件)。
如果你浏览目录列表，有一个名为' hello_world '的目录。这个目录包含串口编程的示例项目。
更改到' hello_world '目录并列出其内容。你可以看到它包含两个目录叫做' serial '和' usb '。如果您想要通过UART Port进行串行通信，那么请使用' serial '目录中的项目。如果你想使用树莓派的USB串口选项，然后转到' USB '目录。
首先，我们将在' serial '目录中看到项目，该目录执行时将打印文本' Hello, world!通过树莓派Pico的UART。更改到' serial '目录并列出内容。您可以在这个目录中看到两个文件，分别是' CMakeLists.txt '和' hello_serial.c '。
要查看' hello_serial.c '的源代码，可以通过下面的命令使用vim。
我复制了下面的代码，供您参考。
注意:要退出vim，键入':q '。
代码非常简单。在一些硬件初始化之后(对于UART或USB)，程序打印' Hello, world!，以1000毫秒的延迟连续发送。如果您注意到这段代码，就会发现没有任何内容指定是使用UART还是USB。这样做的原因是它在CMake中配置。
使用CMake指令，我们可以将串行输出设置为UART或USB CDC(或两者)。事实上，如果你打开' hello_world '目录中的' usb '目录，你会看到两个文件:' CMakeLists.txt '和' hello_usb.c '。' hello_usb.c '的内容与' hello_serial.c '完全相同。
不同之处在于每个目录中对应的“CMakeLists.txt”文件。甚至不需要修改源代码，你基本上可以通过配置' CMakeLists.txt '文件启用UART或USB作为串行输出。
探索CMakeLists文件
在hello_world目录的' serial '目录下，使用vim打开' cmakellists .txt '文件。我复制了CMakeLists.txt的内容供您参考。
因为SDK中的默认配置是使用UART0作为串口，所以在这个' CMakeLists.txt '文件中没有什么重要的内容。如果你想看到实际的CMake指令启用和/或禁用UART和USB，那么我们必须看一下' USB '目录中的' hello_world '目录中的' CMakeLists.txt '文件。
假设您在' hello_world '目录的' serial '目录下，使用以下命令进入' usb '目录并打开' usb '目录下的' CMakeLists.txt '文件。
我拷贝了' usb '目录下' CMakeLists.txt '的内容供您参考。
这个文件中有两行可以帮助将串行输出设置为UART或USB。它们是:
这些行将通过USB启用printf输出，并通过UART禁用printf输出。
注意:在未来的项目中，如果你想通过USB启用' printf '输出，那么你必须在该项目对应的' CMakeLists.txt '文件中包含这些行。
构建Hello World示例
现在我们已经看到了如何配置CMake将输出设置为UART或USB，让我们继续在' hello_world '目录中构建项目。如果您还记得“blink”项目，那么构建过程也是一样的。
转到' pico-examples '目录中的' build '目录，在这个目录中更改为' hello_world '目录。
使用make命令启动构建过程。还可以使用-j选项指定并行作业的数量。
它将花费几秒钟来完成构建。这将在' hello_world '目录' serial '和' usb '中构建这两个示例。
若要查看生成文件的列表，请更改到单个项目的构建目录。例如，让我们看看为' usb '生成的文件例子。
您可以看到以下四个目标文件' usb '示例项目:
- hello_usb.bin
- hello_usb.elf
- hello_usb.hex
- hello_usb.uf2
类似地，' serial '项目也包含在' /pico/pico-examples/build/hello_world/serial '目录下的四个目标文件。
- hello_serial.bin
- hello_serial.elf
- hello_serial.hex
- hello_serial.uf2
闪烁的树莓派
我们将使用USB的例子，因为它更方便查看串行输出。我已经讨论了如何上传程序到树莓派Pico在之前的教程。西汉姆必威但为了提醒大家，我将再简单地回顾一下这些步骤。
按住“BOOTSEL”按钮，同时将树莓派Pico插入主机(我的情况是树莓派)。这将使树莓派Pico作为一个可移动的存储设备称为RPI-RP2。
我还解释了一个简单的小技巧，可以添加一个按钮来重置树莓派Pico，这样每次你想上传一个程序时，就不需要再拔下或重新插拔了。
浏览到Hello World USB项目构建目录(home/pi/pico/pico-examples/builds/hello_world/ USB)，并拖放' hello_usb. dll '。uf2 '文件到RPI-RP2设备。Raspberry Pi Pico重新启动并开始执行代码。
如何查看USB输出?
我们知道，在闪烁树莓派皮科后，它开始运行程序。但是如何查看USB输出呢?我们必须使用一种叫做“Minicom”的特殊工具。要安装' minicom '，在终端中使用以下命令。
我的电脑(树莓派)已经安装了minicom。
在终端中输入以下命令打开串口:
当你按下enter键，minicom打开波特率为115200的串口，你可以看到“Hello, world!”，不断地被打印出来。
按“Ctrl+a”和“x”退出。
注意:我还没有讨论如何通过UART查看树莓派Pico的输出，因为使用USB非常简单。但如果你也对此感兴趣，那么我将更新本教程，增加一个新的章节，介绍Raspberry Pi Pico的UART上的串行输出。
结论
一个完整的教程在树莓派皮科串口编程在这里解释。您学习了如何配置树莓派Pico生成串行输出，如何使用CMake将串行输出定向到UART或USB，安装必要的工具，并最终查看通过USB打印的printf输出。
