Last Updated on 2022 年 8 月 26 日 by 小編

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序列埠登入到 Pi 3 的亂碼問題

剛拿到 Pi 3 如果安裝 2016-02-26-raspbian-jessie 的映像檔後想使用序列埠連線，會發現出現亂碼，該怎麼辦？

這是因為原本 Pi 3 內建的硬體 UART 被 BCM2837 SoC 拿去給 Bluetooth 晶片組使用，而原本的 UART 輸出腳位(GPIOs 14 & 15)改成用 mini-uart port。意思是原本硬體 UART 有獨立的 clock divisor，因此 baud rate 可以維持在 115200，可是 mini-uart 使用系統核心時脈，實際只能跑到 72000 左右的 baud rate，因此當使用 115200 的 baud rate 連線就會出現亂碼。

解決序列埠登入到 Pi 3 的亂碼問題

步驟一

增加一個 pi3-disable-bt-overlay 的 device tree overlay。這個 overlay 會停用藍牙，並且將 UART0/ttyAMA0 再設定給 GPIOs 14 & 15。
建議將 image 寫入 SD 卡後就直接修改 /boot/config.txt，在檔案最後增加兩行。

force_turbo=1
dtoverlay=pi3-disable-bt

其中，force_turbo=1 是強制 CPU 的時脈維持 1.2GHz 的時脈。預設值為 0 時表示時脈為 ondemand，會隨著負載而調整。
而 dtoverlay=pi3-disable-bt 表示載入 pi3-disable-bt 這個 device tree overlay，將會停用藍牙並將 UART0/ttyAMA0 設定到 GPIOs 14 & 15 腳位。

步驟二

其實做完 步驟一 以後就可以用 115200 的 baud rate 透過序列埠連線進 Pi 了。可是雖然載入 pi3-disable-bt-overlay，但藍牙的服務依然是開啟的，因此還是要進入系統將藍牙服務停掉。

$ sudo systemctl disable hciuart

最後，因為使用 force_turbo=1 這個設定，整個 SoC 溫度會很高，因此再更新系統(包括 firmware 和 dtb)後就可以把這個設定註解掉，重開機生效。

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get upgrade

 

結論：解決從序列埠登入到 Pi 3 的亂碼問題：使用序列埠登入，並且可以使用藍牙

修改 /boot/config.txt，在檔案最後增加三行。

dtoverlay=miniuart-bt
core_freq=250
enable_uart=1

 

更多 CPU 和 Device Tree 資訊

要如何看 CPU 時脈？

可以用 cat 指令查看以下三個檔案如下，分別為最高時脈、目前時脈、最低時脈。

$ cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/cpuinfo_max_freq
$ cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_cur_freq
$ cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/cpuinfo_min_freq

如何看目前的 Device Tree？

首先要安裝 device tree compiler。

$ sudo apt-get install device-tree-compiler

再用 dtc 指令查看。

$ dtc -I fs /proc/device-tree

結果會像

/dts-v1/;

/ {
    model = "Raspberry Pi 3 Model B Rev 1.2";
    compatible = "brcm,bcm2710", "brcm,bcm2709";
    memreserve = <0x3b000000 0x4000000>;
    #address-cells = <0x1>;
    #size-cells = <0x1>;
    interrupt-parent = <0x1>;
...
    soc {
        compatible = "simple-bus";
        ranges = <0x7e000000 0x3f000000 0x1000000>;
        #address-cells = <0x1>;
        phandle = <0x27>;
        #size-cells = <0x1>;
        linux,phandle = <0x27>;
...
            uart0_pins {
                phandle = <0x34>;
                brcm,function = <0x4>;
                brcm,pins = <0xe 0xf>;
                brcm,pull = <0x0 0x2>;
                linux,phandle = <0x34>;
            };
            uart1_pins {
                phandle = <0xf>;
                brcm,function = <0x2>;
                brcm,pins = <0xe 0xf>;
                brcm,pull = <0x0 0x2>;
                linux,phandle = <0xf>;
            };
...

參考資料

• CONFIG.TXT
• DEVICE TREES, OVERLAYS AND PARAMETERS
• Raspberry Pi Device Tree Overlays
• Raspberry Pi 3 UART Overlay Workaround
• Raspberry Pi 3 compatibility (BT disable & serial port remap fix)
• RPi Serial Connection
• Raspberry Pi Serial Communication: What, Why, and a Touch of How