PICOCOM

Ubuntu下的串口软件, 除了 CuteCOM, screen, MiniCOM 以外, 还有一个和 MiniCOM 很像的 PicoCOM. 最近在调试 CH340C 串口的过程中, 发现只有 PicoCOM 的连接Reset才能正常工作, 因此单独记录一下.

GitHub 仓库 https://github.com/npat-efault/picocom
- 仓库的所有者 Nick Patavalis (npat-efault) 在 2018 年之后就未再更新
- 在 Ubuntu22.04 下能编译通过并正常工作
GitLab 分支仓库 https://gitlab.com/wsakernel/picocom
- Wolfram Sang 维护的, 在原仓库基础上继续开发的一个版本

安装

在 Ubuntu 上直接通过sudo apt install picocom安装, 版本是3.1

使用 115200 波特率连接串口设备 /dev/ttyUSB0

picocom -b115200 /dev/ttyUSB0

断开有两种方式

在串口通信时, RTS(Ready To Send)会处于低电平, 当断开串口时如果RESET, 就会恢复高电平, 默认会进行RESET.

在调试STC单片机的时候, 往往会使用带自动烧录的串口转USB设备连接, 而这种设备的自动烧录机制, 就是通过拉低RTS触发MCU断电重启. 在使用这种RTS触发的设备进行烧录和调试时, 就要灵活使用RESET机制.

当进行调试时, 我们不希望每次连接MCU时自动重启, 因此断开串口时要避免RESET, 让RTS一直处于低电平, 断开连接时使用 Ctrl+A Ctrl+Q 退出, 可以避免RESET
当进行烧录时, 如果RTS还处于低电平, 拉低RTS无效, 导致无法重启MCU. 所以在烧录时, 断开串口要RESET, 让RTS回到高电平, 使用 Ctrl+A Ctrl+X 退出

PS: 这个功能在 picocom 上工作是正常的, 但是在 minicom 上工作不正常, 使用 Ctrl+A, Q 退出一次之后, 无论再使用 Ctrl+A,X, 还是 Ctrl+A,Q 都无法再触发 RESET

在调试串口通信时, 有时候需要观察串口的二进制输出, 这时候就需要将数据通过16进制打印出来, 在 picocom 下需要用 --imap 参数, 这个参数是一个多选项, 可以区分不同类型的数值进行转换.

	`--imap <map> (input mappings)`
	`<map> is a comma-separated list of one or more of ...`

例如

picocom --imap spchex,tabhex,crhex,lfhex,nrmhex,8bithex -b 19200 /dev/ttyS0

各参数的说明

调试串口时经常会用到时间戳, 例如观察延时是否正确. 虽然这个时间戳并不准确, 但是作为一个粗略的时间标记还是非常方便的. minicom在较新的版本中已经支持时间戳输出, 但是 picocom 上还没有这个功能.

开源软件的好处就在于, 用得不顺手可以自己改. 在 picocom 上增加时间戳输出也并不麻烦.

先通过项目仓库 https://github.com/npat-efault/picocom 导出代码, 直接make编译验证环境是否正确. 如果编译不成功先解决编译环境问题.

而后是修改代码, 主要修改的部分都在 picocom.c

头文件引入 sys/time.h, 因为会用到时间取值函数

#include <sys/time.h>

增加定义, n/N 这个参数用于开关/选择时间戳格式

#define KEY_TIMESTAMP CKEY('n') /* show timestamp */

在结构体 struct { ... } opts 中增加一个字段 int timestamp; 用于记录时间戳选项

在帮助显示中增加按键提示

	`fd_printf(STO, "*** [C-%c] : Toggle display timestamp\r\n",`
	`KEYC(KEY_TIMESTAMP));`

增加对应的按键处理

	`case KEY_TIMESTAMP:`
	`opts.timestamp = (opts.timestamp + 1) % 4;`
	`fd_printf(STO, "\r\n* display timestamp, format:%d *\r\n",`
	`opts.timestamp);`

在输出部分, 增加时间戳的生成方法, 这里会产生4种显示方式, 0:不显示, 1:分:秒, 2:时:分:秒, 3:年-月-日时:分:秒

	`/* print leading timestamp */`
	`void print_lead_str(void)`
	`{`
	`struct timeval tv;`
	`struct tm lt = {0};`
	`char buff[32], buff2[64];`

	`gettimeofday(&tv, NULL);`
	`localtime_r(&(tv.tv_sec), &lt);`

	`switch (opts.timestamp) {`
	`case 3:`
	`strftime(buff, sizeof(buff), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", &lt);`
	`sprintf(buff2, "%s.%03ld ", buff, tv.tv_usec / 1000);`
	`write(STO, buff2, 24);`
	`break;`
	`case 2:`
	`strftime(buff, sizeof(buff), "%H:%M:%S", &lt);`
	`sprintf(buff2, "%s.%03ld ", buff, tv.tv_usec / 1000);`
	`write(STO, buff2, 13);`
	`break;`
	`case 1:`
	`strftime(buff, sizeof(buff), "%M:%S", &lt);`
	`sprintf(buff2, "%s.%03ld ", buff, tv.tv_usec / 1000);`
	`write(STO, buff2, 10);`
	`break;`
	`default:`
	`break;`
	`}`
	`}`

在显示中增加调用

	`if ( FD_ISSET(tty_fd, &rdset) ) {`

	`char buff_rd[TTY_RD_SZ];`
	`char buff_map[TTY_RD_SZ * M_MAXMAP];`

	`/* read from port */`

	`do {`
	`n = read(tty_fd, &buff_rd, sizeof(buff_rd));`
	`} while (n < 0 && errno == EINTR);`
	`if (n == 0) {`
	`fatal("read zero bytes from port");`
	`} else if ( n < 0 ) {`
	`if ( errno != EAGAIN && errno != EWOULDBLOCK )`
	`fatal("read from port failed: %s", strerror(errno));`
	`} else {`
	`print_lead_str(); //<--- 输出时间戳`
	`int i;`
	`char *bmp = &buff_map[0];`
	`if ( opts.log_filename )`
	`if ( writen_ni(log_fd, buff_rd, n) < n )`
	`fatal("write to logfile failed: %s", strerror(errno));`
	`for (i = 0; i < n; i++) {`
	`bmp += do_map(bmp, opts.imap, buff_rd[i]);`
	`}`
	`n = bmp - buff_map;`
	`if ( writen_ni(STO, buff_map, n) < n )`
	`fatal("write to stdout failed: %s", strerror(errno));`
	`}`
	`}`