嵌入式 Linux 系列 18：UART、I2C、SPI 和 GPIO 实战入口

嵌入式设备最终要和硬件交互。UART、I2C、SPI、GPIO 是最常见的外设入口。入门时不必先写驱动，可以先从用户态工具和 sysfs/dev 节点理解通信方式。

一、UART

常见设备：

/dev/ttyS0
/dev/ttyUSB0
/dev/ttyAMA0

查看：

ls -l /dev/tty*

配置波特率：

stty -F /dev/ttyS1 115200 cs8 -cstopb -parenb

测试：

cat /dev/ttyS1
echo "hello" > /dev/ttyS1

UART 问题常见原因：

• TX/RX 接反。
• 波特率不一致。
• 电平不匹配。
• 流控配置错误。
• 设备树没启用。

二、I2C

查看总线：

ls /dev/i2c-*

扫描：

i2cdetect -y 1

读取：

i2cget -y 1 0x48 0x00

常见问题：

• 地址是 7 位还是 8 位。
• 上拉电阻缺失。
• 设备没供电。
• 复位脚没释放。
• 总线速率过高。

三、SPI

常见节点：

/dev/spidev0.0

如果没有 spidev，要检查：

• 内核配置。
• 设备树节点。
• chip select。
• pinctrl。

SPI 比 I2C 更依赖时序配置：

• mode。
• bits per word。
• max speed。
• CS 极性。

四、GPIO

新内核更推荐 libgpiod：

gpiodetect
gpioinfo
gpioset
gpioget

老系统可能使用 sysfs：

echo 23 > /sys/class/gpio/export
echo out > /sys/class/gpio/gpio23/direction
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio23/value

GPIO 问题要看 pinctrl 和复用功能。

五、排查顺序

外设不通时：

1. 看原理图。
2. 看供电。
3. 看设备树。
4. 看 dmesg。
5. 用用户态工具验证。
6. 再看驱动和应用。

不要直接怀疑业务代码。很多外设问题根因在硬件连接或设备树。